Сердце его строение и работа автоматия сердца сердечный цикл

Сердце его строение и работа автоматия сердца сердечный цикл

1. Общая характеристика строения и работы сердца

Муравьёва М.С., Муравьёва Е.Г., Сазонов В.Ф.

Кафедра биологии и методики её преподавания РГУ имени С.А. Есенина, Рязань

Определение понятия

Сердце — это полый мышечный орган, обеспечивающий движение крови по организму и обладающий способностью к автоматии, т.е. самостоятельной работе.

Сердце – является центральным органом сердечно-сосудистой системы, оно размером примерно с большое яблоко (с кулак человека). Располагается, в основном, в левой части грудной клетки, позади грудины. Расположение сердца асимметрично: 2/3 его лежат в левой части и 1/3 – в правой части грудной полости. Средняя масса сердца у мужчин — 300 г, у женщин — 250 г , хотя считается, что именно женщины являются более сердечны ми людьми .

Сердце, словно динамический насос, выталкивает кровь в разветвлённую сеть кровеносных сосудов, которые могли бы опоясать Землю два с половиной раза. Движущая сила этого насоса исходит из желудочков с их толстыми мышечными стенками, сокращающимися так, что кровь при этом перекачивается в артерии. Насосное действие сердца повторяется автоматически в ритме пульса: примерно 72 удара в минуту, 100000 ударов в сутки. Количество перекачиваемой крови зависит от степени напряженности человека и совершаемых им действий, а также от его психоэмоционального состояния и составляет от 5 до 30 литров в минуту.

Строение сердца

Видео: Демонстрация анатомии сердца на муляже

Свою функцию, как хорошо скоординированного насоса, сердце может выполнять благодаря особому строению.

Сердце человека состоит из 4-х камер – двух предсердий и двух желудочков.

Предсердия собирают кровь, притекающую к ним по венам: в правое предсердие впадают верхняя и нижняя полые вены, в левое – четыре легочные вены. Следует понимать, что кровь, поступающая в предсердия, не остаётся только в них, а транзитом направляется также и в желудочки. И только после заполнения кровью и желудочков и предсердий предсердия сокращаются и выталкивают в желудочки ещё дополнительную порцию крови.

Из заполненных желудочков затем кровь под давлением выбрасывается в артерии: из левого кровь поступает в аорту – самую крупную артерию нашего тела — в большой круг кровообращения; из правого желудочка – в легочную артерию — в малый круг.

Правая и левая части сердца у человека, как и у всех млекопитающих, разделены сплошной перегородкой, и поэтому кровь не смешивается: в правой половине сердца – венозная, в левой – артериальная.

Предсердие и желудочек в каждой половинке сердца соединены клапанами: в левой части клапан имеет 2 створки (митральный клапан, он более мощный); в правой половине – 3 створки. Створчатые клапаны (как дверцы) открываются только в сторону желудочков, так как к их краям прикрепляются сухожильные нити, отходящие от сосочковых мышц, которые находятся в стенках желудочков. Всё это препятствует выворачиванию створок в полость предсердий при сокращении желудочков, что обеспечивает полное смыкание створок клапанов и не дает возможности крови возвращаться в предсердия.

Отверстия легочной артерии и аорты имеют полулунные клапаны (более просто устроенные, так как эти отверстия значительно меньше). Каждый клапан состоит из 3-х полулуний – своеобразных карманов, обращенных свободными краями в сторону сосудов. И эти клапаны открываются также только в одну сторону – в артерии, и кровь не может возвращаться из артерий в желудочки, потому что при изменении направления ее движения полулунные клапаны («кармашки») наполняются кровью, преграждая ей обратный путь.

Стенка сердца образована тремя оболочками: наружная оболочка – соединительнотканная, тонкая – эпикард ; средняя оболочка – мышечная, самая мощная, особенно в левом желудочке – миокард . Сердечная мышца – поперечнополосатая, но в отличие от скелетной мускулатуры ее деятельность не зависит от воли человека. Сердцу свойственна автоматия – способность сокращаться вне зависимости от воздействий извне, так как в сердечной мышце существует специальный «аппарат»; поэтому сердце работает даже после удаления из организма. Это легко наблюдается у лягушек. Вырезанное сердце лягушки продолжает сокращаться и остановится, когда прекратится доступ питательных веществ и перестанут удаляться продукты обмена, образующиеся во время работы сердечной мышцы. Сердце человека более чувствительно при нарушении питания и только русскому физиологу А. Кулабко в 1902 г. удалось, пропуская подогретый питательный раствор, насыщенный кислородом, через сосуды сердца ребенка, умершего за 20 ч. До этого, заставить это сердце ритмически сокращаться.

Автоматия сердца обеспечивает его ритмическое сокращение, однако, в организме существуют нервная и гуморальная регуляция, в результате чего может изменяться частота и сила сокращений в зависимости от нагрузки и состояния организма.

Третья, внутренняя оболочка сердца, самая тонкая – эндокард ; ее отличают тонкость и гладкость, а иначе, если появляется шероховатость, например при ее воспалении, могут образовываться тромбы.

Снаружи сердце покрыто перикардом (сердечная сорочка), который окружает сердце как мешок и обеспечивает его свободное движение. В норме человек не чувствует работы сердца. Перикард состоит из 2-х листков: внутреннего (эпикард) и наружного, обращенного в сторону органов грудной клетки. Между листками перикарда имеется щель, заполненная серозной жидкостью, которая уменьшает трение работающего сердца о листки перикарда. Перикард ограничивает растяжение сердца наполняющей его кровью.

Видео: Анатомия сердца и лёгких

Работа сердца

Видео: Работа сердца

Видео: Проводящая система и автоматия сердца

Видео: Работа сердца

Видео: Механизм сердечного согращения

Работа сердца. Сердечный цикл (смотри также подробное описание сердечного цикла). В деятельности сердца можно выделить две фазы: систола (сокращение) и диастола (расслабление). Систола предсердий слабее и короче систолы желудочков, она длится 0,1 с, а систола желудочков – 0,3 с; диастола предсердий занимает 0,7 с, а желудочков – 0,5 с. Общая пауза сердца длится 0,4 с. Весь сердечный цикл продолжается 0,8 с. Все эти показатели при ритме 75 ударов в минуту. Длительность различных фаз сердечного цикла зависит от частоты сердечных сокращений. При более частых сокращениях длительность каждой фазы уменьшается, особенно диастолы (сердце меньше отдыхает).

Читайте также:  Как сильно удивить девушку

Деятельность сердца представляет собой ритмичную смену сердеч ных циклов. При систоле предсердий кровь через открытые предсердно-желудочковые отверстия свободно проникает в желудочки, которые в это время находятся в состоянии диастолы (расслабления). По мере заполнения желудочков кровью створки клапанов поднимаются («всплывают» под действием давления крови), отходя от стенок желудочков. При этом края их смыкаются и закрывают отверстия между предсердиями и желудочками. Полулунные клапаны в это время ещё сомкнуты. В этот момент начинается систола желудочков, т.е. сокращение их мышечных стенок. Давление крови внутри желудочков увеличивается настолько, что становится гораздо б о льшим, чем в легочной артерии и аорте. Поэтому полулунные клапаны прижимаются к стенкам артерий и кровь с силой выбрасывается в эти сосуды. Затем давление в желудочках падает, и полулунные клапаны вновь смыкаются заполняющей их кровью, которая стремится обратно в желудочек. После этого наступает третья фаза сердечного цикла – пауза, т.е. полное расслабление всех отделов сердца. Во время паузы кровь поступает из вен в предсердия, а оттуда свободно стекает в желудочки через открытые предсердно-желудочковые отверстия. И затем наступает следующий сердечный цикл – систола предсердий, систола желудочков, пауза.

При одном сокращении каждый желудочек выбрасывает примерно 70-80 мл крови. Это ударный объем сердца. В 1 мин сердце человека сокращается примерно 70 раз. Количество крови, выбрасываемой желудочками за 1 мин, называется минутным объемом сердца. У взрослого человека он равен примерно 5 л.

В ритмичном сочетании труда и покоя сердца – источник его неутомляемости. Благодаря паузам и расслаблению сердце у человека в возрасте (для примера) 60 лет тридцать лет отдыхало. Человек ещё не создал такую машину, которая могла бы беспрерывно работать 70-80 и более лет. Сердце – самый работоспособный в мире двигатель. В день оно делает 100 тысяч ударов и в течение жизни человека сердце выбрасывает в аорту такое количество крови, которое могло бы заполнить канал в 5 км длиной, и по нему мог бы пройти большой волжский теплоход.

Круги кровобращения. В течение всей жизни человека сердце, действуя наподобие насоса, проталкивает кровь по сосудистой системе 2-х кругов кровообращения (большого и малого). Расскажем подробнее о каждом.

Большой круг кровообращения (телесный ). На рисунке справа он располагается снизу, и показано, что он обслуживает практически весь организм. Начинается аортой , которая отходит от левого желудочка. На рисунке это крупный сосуд красного цвета, идущий от сердца вниз. Аорта дает начало крупным, средним и мелким артериям. Артерии переходят в артериолы, которые заканчиваются капиллярами. Капилляры широкой сетью пронизывают все органы и ткани организма. В капиллярах кровь отдает кислород и питательные вещества, а от них получает продукты метаболизма, в том числе и углекислый газ. Капилляры переходят в венулы, кровь которых собирается в мелкие, средние и крупные вены. Кровь от верхней части туловища поступает в верхнюю полую вену, от нижней – в нижнюю полую вену. Обе эти вены впадают в правое предсердие, в котором заканчивается большой круг кровообращения.

Малый круг кровообращения (легочный). На рисунке выше он располагается сверху, и показано, что он обслуживает лёгкие. Начинается малый круг легочным стволом, который отходит от правого желудочка и несет в легкие венозную кровь (обозначена синим цветом). Легочный ствол разветвляется на две ветви, идущие к левому и правому легкому. В легких легочные артерии делятся на более мелкие артерии, артериолы и капилляры. В капиллярах кровь отдает углекислый газ и обогащается кислородом. Легочные капилляры переходят в венулы, которые затем образуют вены. По четырем легочным венам артериальная кровь поступает в левое предсердие.

Кровь, циркулирующая по большому кругу кровообращения, обеспечивает все клетки организма кислородом и питательными веществами и уносит от них продукты обмена веществ.

Роль малого круга кровообращения заключается в том, что в легких осуществляется восстановление (регенерация) газового состава крови.

§ 25. РАБОТА СЕРДЦА

Сердечный цикл. Деятельность сердца представляет собой ритмичную смену сердечных циклов. Во время каждого цикла предсердия и желудочки находятся то в состоянии сокращения — систолы, то в состоянии расслабления — диастолы. Сердечный цикл состоит из трех фаз. У взрослого человека он длится 0,8 с. Первая фаза — систола обоих предсердий — продолжается 0,1 с. Желудочки в это время находятся в состоянии диастолы. Вторая фаза — это систола желудочков, длящаяся 0,3 с, во время которой наблюдается диастола предсердий. Третья фаза, продолжающаяся 0,4 с, называется сердечной паузой. В это время и предсердия и желудочки находятся в состоянии диастолы.

Рис. 43. Сердечный цикл.

При систоле предсердий кровь через открытые предсердно-желудочковые отверстия свободно проникает в желудочки, которые в это время находятся в состоянии диастолы. По мере заполнения желудочков кровью створки клапанов поднимаются, отходя от стенок желудочков. При этом края их смыкаются и закрывают отверстия между предсердиями и желудочками. Полулунные клапаны в это время еще сомкнуты. В этот момент начинается систола желудочков, т. е. сокращение их мышечных стенок. Давление крови внутри желудочков увеличивается настолько, что становится гораздо большим, чем в крупных сосудах (легочной артерии и аорте). Поэтому полулунные клапаны прижимаются к стенкам артерий и кровь с силой выбрасывается в эти сосуды. Затем давление в желудочках падает, и полулунные клапаны смыкаются заполняющей их кровью, которая стремится обратно в желудочки.

Читайте также:  Минкина галина николаевна гинеколог где принимает

После этого наступает третья фаза сердечного цикла — пауза, т. е. полное расслабление всех отделов сердца. Во время паузы кровь поступает из вен в предсердия, а оттуда свободно стекает в желудочки через открытые предсердно-желудочковые отверстия. Затем наступает следующий сердечный цикл — систола предсердий, систола желудочков, пауза.

В течение всей жизни человека сердце, действуя наподобие насоса, проталкивает кровь по сосудистой системе. При одном сокращении каждый желудочек выбрасывает примерно 70—80 мл крови. Это ударный объем сердца. В 1 мин сердце человека сокращается примерно 70 раз. Количество крови, выбрасываемой желудочками за 1 мин, называется минутным объемом сердца. У взрослого человека он равен примерно 5 л, а у семилетнего ребенка — несколько больше 2 л. Сердце человека, прожившего 70 лет (средняя продолжительность жизни), перекачивает за все эти годы 155 000 000 л крови. Такую большую работу сердце может выполнять благодаря тому, что за время диастолы отделов сердца и общей паузы в каждом цикле сердечная мышца успевает восстанавливать работоспособность. Это связано с тем, что сердце обильно снабжается кровью.

Сердечная мышца ребенка потребляет большое количество кислорода: ребенок грудного возраста использует на 1 кг массы тела в два-три раза больше кислорода, чем взрослый человек. Вот почему для ребенка любого возраста важно длительное пребывание на свежем воздухе.

Даже у спокойно сидящего ребенка наблюдается сердечная аритмия: сначала кратковременное учащение сердцебиений, затем одиночные редкие удары, совпадающие с выдохом. Это так называемая дыхательная аритмия. Она исчезает к 13—15 годам и опять проявляется в возрасте 16—18 лет, после чего у здоровых людей уже не обнаруживается.

Ритм сердечных сокращений у детей несколько иной, чем у взрослых. У детей сердечный цикл короче: у семилетнего ребенка он продолжается 0,63 с, а у взрослого человека — 0,8 с. Сравнительная характеристика сердечной деятельности детей и взрослых приведена в таблице 9.

Таблица 9.
Некоторые данные о ритме сердечных сокращений у детей и взрослых от возраста человека

Возрастные периоды Продолжительность систолы желудочков
(в с)
Частота сердечных сокращений
(в мин)
Новорожденный 0,21 120-140
Младший школьник 0,32 85-90
Взрослый человек 0,36 60-70

Из таблицы 9 видно, что систола желудочков у детей более кратковременна, чем у взрослых, зато частота сокращений сердца в детском возрасте больше, чем в зрелом.

На частоту сердечных сокращений ребенка оказывают влияние все психические и эмоциональные переживания (крик, беспокойство, радость, испуг и т. п.)-

Изменения частоты сердечных сокращений. В детском возрасте частота сердечных сокращений у девочек и мальчиков неодинакова. Например, при физической нагрузке у мальчиков 7—9 лет частота сердечных сокращений может увеличиваться до 184, в 12—13 лет — до 206, а у юношей 16—18 лет — до 196 ударов в 1 мин. У девочек в возрасте 8—9 лет при выполнении мышечной работы частота пульса может увеличиваться до 187, в 14—15 лет — до 206, а у девушек 16—18 лет — до 200 ударов в 1 мин.

Чем более тренировано сердце, тем относительно больше возрастают сила его сокращения и ударный объем. Во время мышечной работы улучшается кровоснабжение сердечной мышцы, но не следует забывать о некоторых функциональных изменениях, наступающих при этом в сердечно-сосудистой системе. Так, во время физической работы происходит расширение кровеносных сосудов мышц и к ним притекает больше крови. В то же время в органах брюшной полости сосуды суживаются и кровоснабжение этих органов уменьшается. Если интенсивную мышечную деятельность, например бег или прыжки, внезапно прекратить, то возможен дефицит крови в сердце. Кровяное давление падает, пульс становится замедленным, ребенок чувствует тошноту, головокружение, возможна потеря сознания.

По этой же причине детям противопоказаны упражнения и работа, связанные с большим мышечным напряжением (поднятие тяжестей, борьба), так как задержка дыхания при закрытой голосовой щели и натуживание влекут за собой повышение давления в грудной полости и дефицит крови в сердце. В то же время затруднен и отток крови из сердца, что вредно отражается на здоровье ребенка.

Регуляция сердечной деятельности. Почему же сердце изменяет частоту и силу сокращений в зависимости от нагрузки организма и его состояния? Это происходит благодаря взаимодействию нервных и гуморальных влияний на сердечную мышцу. К сердцу подходят вегетативные нервы двух родов: парасимпатические (ветви блуждающего нерва) и симпатические. Влияние этих нервов на частоту и силу сердечных сокращений противоположно. Под влиянием парасимпатических нервов деятельность сердца замедляется и ослабляется, а под влиянием симпатических нервов учащается и усиливается. Нервные влияния сказываются на изменениях характера работы сердца очень быстро, почти мгновенно.

Но наряду с нервным существует и другой механизм регуляции сердечной деятельности — гуморальный. Под действием веществ, выделяемых в кровь некоторыми органами, сердце изменяет характер деятельности. Так, под влиянием адреналина, образующегося в клетках надпочечников, сердечные сокращения учащаются и усиливаются. Перестройка деятельности сердца под влиянием гуморальных факторов осуществляется значительно медленнее, чем под воздействием нервных импульсов. Но зато влияние гуморальных факторов длительно: работа сердца в определенном ритме и с той или иной интенсивностью может поддерживаться значительно дольше, чем под влиянием нервных импульсов.

Таким образом, взаимодействие нервных и гуморальных влияний на работу сердца обеспечивает постоянное его приспособление к изменяющимся потребностям организма в зависимости от характера его деятельности и состояния.

Автоматия сердца. Сердце сокращается ритмически. Даже после удаления из организма оно продолжает сокращаться. Свойственная сердцу способность к ритмическим сокращениям вне зависимости от воздействий извне получила название автоматии. Если сердце лягушки вырезать, то оно будет продолжать сокращаться и остановится только потому, что к нему прекратится доступ питательных веществ и перестанут удаляться продукты обмена, образующиеся во время работы сердечной мышцы. Пропуская подогретый питательный раствор, насыщенный кислородом, через коронарную систему сердца ребенка, умершего за 20 ч до этого, русский физиолог А. Кулябко в 1902 г. заставил это сердце возобновить ритмические сокращения. Затем С. В. Андрееву удалось оживить сердце, вырезанное из трупа через двое суток после смерти. Сердце продолжало ритмично сокращаться вне организма в течение 13 ч.

Читайте также:  Появилась звезда на экране телефона

Способностью к автоматии, т. е. к самопроизвольно возникающим ритмическим сокращениям, обладают некоторые мышечные волокна сердца. В опытах их удается отделять друг от друга. Когда такие отдельные клетки помещают в питательную среду — кровяную сыворотку, некоторые из них через несколько часов начинают ритмически сокращаться.

В стенке правого предсердия близ места впадения в него верхней полой вены находится синусно-предсердный узел, образованный мышечными элементами сердца (рис. 44). Его клетки обладают нанбольшей способностью к автоматии. Синусно-предсердный узел называют водителем ритма сердца. Под влиянием возникающих в нем ритмических возбуждений происходит сокращение предсердий. Далее возбуждение передается на другой узел — предсердно-желудочковый, расположенный в правой части сердца, около перегородки между предсердием и желудочком. По особым мышечным волокнам, отходящим от этого узла, возбуждение передается на стенки обоих желудочков, и они сокращаются.

Рис. 44. Проводящая система сердца.

Автоматические импульсы в узлах сердечной мышцы возникают только при условии ее непрерывного снабжения кислородом и питательными веществами.

Сердце — это мышечный орган полый внутри. Снаружи сердце покрыто сердечной сумкой — перикардом. Сердце имеет четыре камеры и состоит из правой и левой половины, разделённых продольной перегородкой. В правой половине находятся правое предсердие и правый желудочек.

В левой половине — левое предсердие и левый желудочек. В правой половине сердца находится венозная кровь, а в левой половине артериальная кровь. В правое предсердие открываются верхняя и нижняя полые вены. Из правого желудочка отходит лёгочный ствол. В левое предсердие открываются четыре лёгочные вены, а от левого желудочка отходит аорта.

Предсердия отделяются от желудочков с помощью клапанов. В правой половине сердца находится трёхстворчатый клапан, а в левой половине находится двухстворчатый клапан. От нижней поверхности створчатых клапанов отходят сухожильные нити, которые прикрепляются к внутренней оболочке желудочков. Кроме створчатых клапанов в сердце имеются также полулунные клапаны (карманные клапаны). Они находятся между левым желудочком и аортой, в месте выхода аорты из сердца и между правым желудочком и лёгочным стволом (в месте его выхода).

Стенка сердца состоит из трёх слоёв: эпикарда, перикарда, миокарда. Эпикард — это наружная оболочка сердца. Миокард — это средний слой сердца. Миокард образован поперечно-полосатой мышечной тканью. Внутренний слой стенки сердца называется эндокардом.

Сердце выполняет функцию насоса, который доставляет кровь с помощью артерий, артериол и капилляров и возвращает обратно с помощью венул и вен. В течение 1 минуты оно бьётся 60-80 раз и за это время накачивает в кровеносную систему почти 6 литров крови.

Сердечная мышца выполняет два действия – сокращается и расслабляется, что приводит к сокращению и расслаблению камер сердца – предсердий и желудочков. Сокращение сердечной мышцы называется систолой, а ее расслабление – диастолой.

Сердечный цикл длиться всего 0,8 секунды и это время распределено следующим образом:

0, 1 секунды длится систола предсердий,

0,3 секунды длится систола желудочков,

0,4 секунды длится сердечная пауза,

Начинается сердечный цикл с систолы предсердий, во время которой желудочки находятся в расслабленном состоянии. При сокращении предсердий кровь из них выталкивается в полость желудочков. После этого наступает систола желудочков, но при этом кровь из них уже не может вернуться в предсердия, благодаря предсердно-желудочковым клапанам, и она устремляется в кровеносные сосуды: аорту и легочной ствол. После систолы желудочков наступает сердечная пауза, во время которой сердечная мышца «отдыхает», а в полость предсердий поступает новая порция крови.

Показателями, характеризующими сократительную активность сердца, являются величина минутного объема кровотока, величина систолического объема и частота сердечных сокращений.

Минутный объем сердца (или сердечный выброс) — это количество крови, выбрасываемое за 1 мин желудочками. У взрослого человека в покое он равен в среднем 4,5-5 л. Сердечный выброс правого и левого желудочков в среднем одинаковый, т.е. объем крови, проходящий через левое сердце, равен объему, проходящему через правое сердце. Если бы это было не так, то кровь из одного круга кровообращения постепенно уходила и накапливалась бы в другом круге кровообращения.

Систолический объем сердца — это количество крови, выбрасываемое желудочками сердца при одном сокращении. Его величину можно получить, разделив минутный объем сердца на число сердечных сокращений в минуту. Систолический объем сердца в покое у взрослого человека равен в среднем 40-70 мл.

Частота сердечных сокращений — это количество сокращений сердца в минуту. Его величина равна в среднем 70 ударов в мин. При мышечной работе частота сердечных сокращений увеличивается до 120 и более ударов в мин. К сходному увеличению этого параметра приводит эмоциональный стресс.

3. Задачи. В результате раздражения задней лапки лягушки возник сгибательный рефлекс, который продолжался еще некоторое время после прекращения раздражения. Какое свойство нервных центров лежит в основе этого явления?

Рефлекторное последействие — продолжение ответной реакции (запаздывание окончания рефлекторного ответа) после прекращения действия раздражителя:

кратковременное последействие — в течение нескольких долей секунды. Причина — следовая деполяризация нейронов;

длительное последействие — в течение нескольких секунд. Причина: после прекращения действия раздражителя возбуждение продолжает циркулировать внутри нервного центра по замкнутым нейронным цепям.

Ссылка на основную публикацию
Сердечно легочная недостаточность степени
Сердечно легочная недостаточность является клиническим синдромом, в основе которого лежат гипертрофия, легочная гипертензия или дилатация правого желудочка с недостаточным кровообращением....
Сенаде или гутталакс что лучше
На фармацевтическом рынке представлен огромный перечень слабительных препаратов, которые применяют при запорах, для выведения токсинов из организма и очистки кишечника...
Сенна для детей
Аптечные средства на основе сенны В составе аптечных слабительных средств часто встречаются измельченные листья сенны. Препараты выпускаются в различных формах....
Сердечно легочную реанимацию необходимо проводить
Из этой статьи вы узнаете: когда необходимо проводить сердечно-легочную реанимацию, какие мероприятия включает оказание помощи человеку, находящемуся в состоянии клинической...
Adblock detector