СЕРДЦЕ: ЕГО СТРОЕНИЕ И РАБОТА ЗАБИХУЛЛИНА А. Р. , УЧИТЕЛЬ БИОЛОГИИ ГИМНАЗИИ № 54 Г. НАБЕРЕЖНЫЕ ЧЕЛНЫ
СЕРДЦЕ Кровь может выполнять свои функции, только передвигаясь по всему организму. Движение крови происходит благодаря работе органов кровообращения — сердца и кровеносных сосудов.
По сосудам кровь течёт за счёт сокращения сердца. Сердце человека находится в грудной клетке между правым и левым лёгкими и немного смещено влево. У взрослого человека масса сердца составляет около 300 г, а его размеры сравнимы с размером кулака человека. У женщин сердце на 20 % меньше, чем у мужчин.
Строение сердца. Сердце окружено околосердечной сумкой — соединительнотканной оболочкой, играющей защитную роль. Стенка сердца трёхслойная: наружный слой состоит из соединительной ткани, средний — из мышечной, внутренний — из эпителиальной. Самым развитым является средний слой, называемый миокардом. Он образован поперечнополосатой сердечной мышечной тканью. Наиболее развит миокард левой половины сердца.
У человека, как и у любого другого млекопитающего, сердце состоит из четырёх камер: двух предсердий и двух желудочков. Левая и правая половины сердца, состоящие из предсердия и желудочка, не сообщаются между собой. Между предсердием и желудочком имеется отверстие, в котором расположены створчатые клапаны: слева — двустворчатый клапан, а справа — трёхстворчатый. Клапаны пропускают кровь только из предсердий в желудочки.
Сердце человека: А — расположение сердца в грудной клетке; Б — строение сердца
Из левого желудочка выходит самая крупная артерия кровеносной системы — аорта, дающая начало большому кругу кровообращения. В самом начале от аорты отходят сосуды, питающие сердце, — коронарные сосуды. Из правого желудочка выходит лёгочная артерия, с которой начинается малый (лёгочный) круг кровообращения.
На выходе из желудочков сердца в аорте и лёгочной артерии расположены полулунные клапаны, пропускающие кровь только в сосуды, но не обратно в сердце. В правое предсердие впадают полые вены — верхняя и нижняя, в левое предсердие — лёгочные вены.
Работа сердца. В отличие от скелетных мышц, которые могут сокращаться только в ответ на приходящий из центральной нервной системы импульс, сердечная мышца сокращается без сигнальных раздражений извне, под влиянием импульсов, возникающих в ней самой. Это свойство сердечной мышцы получило название автоматия. Сердце заставляют сокращаться электрические импульсы, регулярно зарождающиеся в самом сердце в небольших группах особых клеток миокарда — узлах автоматии.
Главный узел автоматии расположен в стенке правого предсердия у места впадения в него полых вен. Возбуждение, возникающее в этом узле, распространяется сначала по мышечным волокнам предсердия к другому узлу, лежащему в перегородке между двумя предсердиями, а от него по волокнам специальной проводящей системы сердца — ко всей сердечной мышце, заставляя её сокращаться.
Распространение электрических сигналов в сердце: А — проводящая система сердца; Б — электрокардиограмма
При распространении электрических сигналов от узла автоматии по сердечной мышце и при сокращении сердца электрические сигналы отдельных мышечных волокон суммируются. Этот суммарный электрический сигнал достигает поверхности тела человека и может быть зарегистрирован. Графическую запись суммарного электрического сигнала называют электрокардиограммой — ЭКГ На ЭКГ зубец P отражает электрическую активность сердца при сокращении предсердий, а зубцы Q, R, S и T — при сокращении желудочков.
Сокращаясь, сердце ритмически нагнетает кровь в сосуды большого и малого кругов кровообращения. У человека, находящегося в состоянии покоя, частота сердечных сокращений в среднем составляет 75 ударов в минуту. У женщин сердце сокращается чаще, чем у мужчин, имеющих бо льшую массу тела: в среднем 80 и 72 сокращения в минуту соответственно.
Один сердечный цикл включает в себя три фазы: последовательные сокращения предсердий и желудочков и следующее за ними расслабление. Продолжительность цикла около 0, 8 с. Из этого времени сокращение предсердий длится 0, 1 с, следующее за ним сокращение желудочков — 0, 3 с и, наконец, общее расслабление предсердий и желудочков — 0, 4 с.
Опишите, что происходит в сердце в каждой фазе. Заполните таблицу. Фазы работы сердца Продолжител ьность фазы Перемещение крови Положение створчатых клапанов Положение полулунных клапанов Сокращение предсердий Сокращение желудочков Расслабление сердца Подсчитайте, сколько времени в сутки приходится на паузы сердца.
При каждом сокращении предсердий кровь из них выталкивается в желудочки, после чего створчатые клапаны захлопываются, и кровь не может вернуться обратно в предсердия В это время начинается сокращение желудочков, и, так как створчатые клапаны закрывают отверстия между предсердиями и желудочками, кровь поступает в сосуды большого и малого кругов кровообращения.
После того как кровь покинула желудочки, закрываются полулунные клапаны, и кровь не может вернуться обратно в желудочки сердца. В это время в расслабленные предсердия поступает кровь из вен. По мере заполнения предсердий кровью давление в них возрастает, створчатые клапаны открываются, и часть крови поступает в желудочки, где давление ниже, чем в предсердиях.
Фазы сердечного цикла: А — расслабление предсердий и желудочков: в правое предсердие поступает обеднённая кислородом кровь, а в левое — обогащённая кислородом; Б — сокращение предсердий: кровь выталкивается в расслабленные желудочки; В — сокращение желудочков: кровь выталкивается в аорту и лёгочную артерию
• Таким образом, бо льшая часть крови (около 70 %) поступает в желудочки самотёком во время общего расслабления сердца. На протяжении сердечного цикла предсердия расслаблены в течение 0, 7 с, а желудочки — в течение 0, 5 с, то есть большую часть сердечного цикла миокард находится в расслабленном состоянии. • Именно такое чередование сокращений и периодов отдыха обусловливает низкую утомляемость и обеспечивает непрерывную работу сердца на протяжении всей жизни.
• За одно сокращение сердце выбрасывает в сосуды около 75 мл крови, а за одну минуту — около 4, 5– 5, 0 л. Этот объём называют минутным. Если человек занят тяжёлой физической работой, то минутный объём может возрастать до 30 л. • В течение жизни человека его не останавливающееся ни на одну минуту сердце проделывает огромную работу. За одни сутки сердце сокращается около 100 тыс. раз, а за 70 лет жизни — 3 млрд раз, прокачивая через себя за эти годы около 175 млн л крови.
Регуляция работы сердца. • Сердце, как уже говорилось, обладает свойством автоматии и может сокращаться без внешних влияний. Однако частоту и силу сердечных сокращений можно регулировать. Нужный режим работы сердца обеспечивает согласованность нервной и гуморальной регуляции. • Нервная регуляция работы сердца осуществляется вегетативной нервной системой, её симпатическим и парасимпатическим отделами. Электрические сигналы, приходящие к сердечной мышце по симпатическим нервам, заставляют сердце сокращаться чаще и сильнее, а по парасимпатическим нервам — наоборот, тормозят работу сердца.
• Гуморальное влияние на работу сердца оказывают многие вещества, переносимые кровью. Например, гормон надпочечников адреналин выбрасывается из железы в кровь при повышенных нагрузках на организм и усиливает работу сердца. Кроме того, работу сердца стимулируют гормоны щитовидной железы, соли кальция. А вот соли калия, наоборот, тормозят сердечную деятельность. • В тот момент, когда кровь толчком выбрасывается из желудочков в сосуды кругов кровообращения, стенки артерий начинают колебаться. Эти колебания стенок артерий называют пульсом. По пульсу можно судить и о частоте сердечных сокращений, и об их силе, что очень важно для определения физического состояния организма.
