Сердце его строение и работа автоматия сердца сердечный цикл

Сердце его строение и работа автоматия сердца сердечный цикл

Механическая работа сердца связана с сокращением его миокарда.

Работа правого желудочка в три раза меньше работы левого желудочка.

Ритмические сокращения и расслабления сердца обеспечивают непрерывный ток крови. Сокращение сердечной мышцы называется систолой, его расслабление — диастолой. При каждой систоле желудочков происходит выталкивание крови из сердца в аорту и легочный ствол.

В обычных условиях систола и диастола четко согласованы во времени. Период, включающий одно сокращение и последующее расслабление сердца, составляет сердечный цикл. Его продолжительность у взрослого человека равна 0,8 секунды при частоте сокращений 70 — 75 раз в минуту. Началом каждого цикла является систола предсердий. Она длится 0,1 сек. По окончании систолы предсердий наступает их диастола, а также систола желудочков. В момент систолы в желудочках повышается давление крови. По окончании систолы желудочков начинается фаза общего расслабления, длящаяся. Физиологическое значение периода расслабления состоит в том, что за это время в миокарде происходят обменные процессы между клетками и кровью.

АВТОМАТИЯ — это способность к ритмическому сокращению без всяких внешних воздействий под влиянием импульсов, возникающих в самом сердце. Природа автоматии до сих пор до конца не выяснена. Но однозначно ясно, что возникновение импульсов связано с деятельностью атипических мышечных волокон, заложенных в некоторых участках миокарда. Внутри атипических мышечных клеток спонтанно генерируются электрические импульсы определенной частоты, распространяющиеся затем по всему миокарду. Первый такой участок находится в области устьев полых вен и называется синусный узел. В атипических волокнах этого узла спонтанно возникают импульсы с частотой 60-80 раз в минуту. Он является главным центром автоматии сердца. Второй участок находится в толще перегородки между предсердиями и желудочками и называется предсердно-желудочковый узел. Третий участок — это атипические волокна, составляющие пучок Гиса, лежащий в межжелудочковой перегородке. От пучка Гиса берут начало тонкие волокна атипической ткани — волокна Пуркинье, ветвящиеся в миокарде желудочков. Все участки атипической ткани способны генерировать импульсы, но их частота самая высокая в синусном узле, поэтому его называют водителем ритма первого порядка (пейсмекером первого порядка), и все другие центры автоматии подчиняются этому ритму.

Совокупность всех уровней атипической мышечной ткани составляют проводящую систему сердца. Благодаря проводящей системе волна возбуждения, возникшая в синусном узле, последовательно распространяется по всему миокарду.

Изолированное сердце при снабжении его питательным раствором способно сокращаться вне организма продолжительное время.

ВОЗБУДИМОСТЬ СЕРДЕЧНОЙ МЫШЦЫ.

Возбудимость сердечной мышцы заключается в том, что под действием различных раздражителей (химических, механических, электрических и др.) сердце способно приходить в состояние возбуждения. В основе процесса возбуждения лежит появление отрицательного электрического потенциала на наружной поверхности мембран клеток, подвергшихся действию раздражителя. Как и в любой возбудимой ткани, мембрана мышечных клеток поляризована. В покое она снаружи заряжена положительно, изнутри — отрицательно. Разность потенциалов определяется различной концентрацией ионов Nа + и К + по обе стороны мембраны. Действие раздражителя увеличивает проницаемость мембраны для ионов К + и Nа +, происходит перестройка мембранного потенциала в результате возникает потенциал действия, распространяющийся и на другие клетки. Таким образом происходит распространение возбуждения по всему сердцу.

Импульсы, возникшие в синусном узле, распространяются по мускулатуре предсердий. Дойдя до атриовентрикулярного узла, волна возбуждения распространяется по пучку Гиса, а затем по волокнам Пуркинье. Благодаря проводящей системе сердца наблюдается последовательное сокращение частей сердца: сначала сокращаются предсердия, затем желудочки. Особенность атриовентрикулярного узла — проведение волны возбуждения только в одном направлении: от предсердий к желудочкам.

ПЕРЕДАЧА ВОЗБУЖДЕНИЯ В МИОКАРДЕ.

Появление электрических потенциалов в сердечной мышце связано с движение ионов через клеточную мембрану. Основную роль при этом играют катоины натрия и калия. Известно, что внутри клетки калия больше, чем в околоклеточной жидкости, концентрация внутриклеточного натрия, наоборот, меньше, чем околоклеточного. В состоянии покоя наружная поверхность клетки миокарда имеет положительный заряд в результате перевеса катионов натрия; внутренняя поверхность клеточной мембраны имеет отрицательный заряд в связи с перевесом внутри клетки анионов. В этих условиях клетка поляризована. Под влиянием внешнего электрического импулься клеточная мембрана становится проницаемой для катионов натрия, которые направляются внутрь клетки, и переносит туда свой положительный зарад. Наружная поверхность данного участка клетки приобретает отрицательный заряд в связи с перевесом там анаонов. Этот процесс называется ДЕПОЛЯРИЗАЦИЕЙ и связан с потенциалом действия. Скоро вся поверхность клетки снова приобретет отрицательный заряд, а внутренная – положительный. Таким образом, происходит ОБРАТНАЯ ПОЛЯРИЗАЦИЯ. Реполяризация мембраны вызывает постепенное закрывание калиевых и реактивацию натриевых каналов. В результате возбудимость миокардиальной клетки восстанавливается — это период так называемой относительной рефрактерности. В клетках рабочего миокарда (предсердия, желудочки) мембранный потенциал поддерживается на более или менее постоянном уровне.

Вышеперечисленные процессы происходит во времы систолы. Если вся поверхность снова приобретает положительный заряд, а внутренняя – отрицательный, то это соответствует диастоле. Во время диастолы происходит постепенные обратные движения ионов калия и натрия, которые мало влияют на заряд клетки, поскольку ионы натрия выходят из клетки, а ионы калия входят в нее одновременно. Эти процессы уравновешивают друг друга.

Вышенезванные процессы относятся к возбуждению единичного мышечного волокна миокарда. Возникнув при деполяризации, импульс вызывает возбуждение соседных участков миокарда, которые постепенно охватывает весь миокард, и развивается по типу цепной реакции. Возбуждение сердца начинается в снусном узле. Затем от синусного узла процесс возбуждения распространяется на предсердия. От предсердий оно идет к узлу. Обогнув это соединение, возбуждение переходит на ствол пучка Гиса.

ЭЛЕКТРОКАРДИОГРАФИЯ.

ЭЛЕКТРОКАРДИОГРАФИЯ (ЭКГ) — является тестом, проведение которого позволяет получать ценную информацию о состоянии сердца. Суть данного метода состоит в регистрации электрических потенциалов, возникающих во время работы сердца и в их графическом отображении на дисплее или бумаге.

-Определение частоты и регулярности сердечных сокращений (например, экстрасистолы (внеочередные сокращения), или выпадения отдельных сокращений — аритмии).

-Показывает острое или хроническое повреждение миокарда (инфаркт миокарда, ишемия миокарда).

-Может быть использована для выявления нарушений обмена калия, кальция, магния и других электролитов.

-Выявление нарушений внутрисердечной проводимости (различные блокады).

Зубец Р отражает период возбуждения предсердий; зубец Q отражает период возбуждения межжелудочковой перегородки; зубец R самый высокий в ЭКГ, он соответствует периоду напряжения оснований желудочков; зубец S — полный охват миокарда желудочков возбуждением; зубец Т отражает полное восстановление мембранного потенциала клеток миокарда, т.е. потенциал покоя.

ЭКГ представляет собой запись суммарного электрического потенциала, появившегося при возбуждении множества миокардиальных клеток, а метод исследования называется электрокардиографией.

  • Морфология растений
  • Зоология беспозвоночных
  • Микробиология
  • Биохимия
  • Анатомия растений
  • Зоология позвоночных
  • Цитология и гистология
  • Молекулярная биология
  • Альгология и микология
  • Физиология человека и животных
  • Биология развития
  • Генетика
  • Физиология растений
  • Анатомия человека
  • Экология
  • Биосистематика

Автор статьи Зыбина А.М.

Сердце — это насос, обеспечивающий ток крови по кровеносным сосудам посредством повторных ритмичных сокращений. Сердце состоит из трех слоев (рис. 1). Внутренний – эндокард гомологичен эндотелию сосудов, средний – миокард состоит из кардиомиоцитов и несет сократительную функцию, наружний – эпикард состоит из соединительной ткани. Миокард человека имеет большую толщину, поэтому его питание обеспечивают коронарные артерии. Сердце окружено околосердечной сумкой – перикардом. Пространство между эпикардом и перикардом заполнено жидкостью, снижающей трение сердца о соседние ткани.

Читайте также:  Зуд в интимной зоне у ребенка

Рис. 1. Строение сердечной стенки.

Рис. 2. Внутреннее строение сердца.

Сердце состоит из предсердий (правое и левое), двух желудочков (правый и левый) (рис. 2). Правая и левая половины сердца не сообщаются и заполнены разными видами крови: правая – венозной (обедненной кислородом), левая – артериальной (обогащенной кислородом). Кровь всегда поступает в предсердия сердца по венам, переходит в желудочки и далее в артерии. Обратному току крови препятствуют клапаны сердца. Между предсердиями и желудочками располагаются створчатые клапаны: справа трехстворчатый (трикуспидальный), слева – двустворчатый (митральный). Между желудочками и артериями находятся полулунные клапаны: справа легочный, слева – аортальный (рис. 2, 3).

Рис. 3. Клапаны сердца.

Процесс сокращения называется систолой, расслабления – диастолой. Систола обоих предсердий происходит одновременно, как и систола обоих желудочков. Сердечный цикл в состоянии покоя составляет примерно 0,8 с. Из них – 0,4 с сердце полностью находится в диастоле, 0,1 с приходится на систолу предсердий и 0,3 с – на систолу желудочков. Во время общей диастолы и систолы предсердий открыты створчатые и закрыты полулунные клапаны. Во время диастолы желудочка закрываются створчатые клапаны, а когда давление в сердце начинает превышать давление в аорте, открываются полулунные клапаны.

Сердце сокращается автономно от нервной системы так как обладает миогенной автоматией. Это значит, что существуют узлы автоматии (ритмоводители), которые запускают сокращение сердца. Узлы автоматии расположены в определенных местах и подчиняются строгой иерархии (рис. 4). Главный узел автоматии, или узел автоматии первого порядка, располагается в месте впадения венозного синуса в правое предсердие и называется синусно-предсердный (сино-атриальный, SA-узел). В норме из этого узла возбуждение распространяется по всему сердцу и сердце сокращается в его ритме (60-80 уд/мин в состоянии покоя). Узел автоматии второго порядка расположен на границе предсердий и желудочков, и называется предсердно-желудочковый (атрио-вентрикулярный, AV-узел). Его ритм ниже (около 40 уд/мин) и при нормальной работе сердца не проявляется. Чтобы возбуждение распространялось быстро и сокращение КМЦ желудочка происходило синхронно, существуют специальные проводящие волокна: пучок Гиса, ножки Гиса и волокна Пуркинье. Эти клетки также могут генерировать спонтанные ПД с низкой частотой (около 20 уд/мин), поэтому такие волокна называют узлом автоматии третьего порядка. В норме этот ритм также не проявляется.

Рис. 4. Расположение узлов автоматии в сердце.

Несмортя на то, что сердце способно сокращаться автономно, нервная система корректирует частоту сердечных сокращений (ЧСС). Сино-атриальный узел получает влияние от вегетативной нервной системы. При действии парасимпатической нервной системы ЧСС снижается. Нейромедиатором в таком случае выступает ацетилхолин, а центры регуляции расположены в продолговатом мозге. Активация симпатической нервной системы приводит к увеличению ЧСС. Нейромедиатором служит норадреналин, а центры располагаются в верхних грудных сегментах спинного мозга. Регуляция со стороны нервной системы обеспечивает подстройку ритма сердца к нагрузке организма.

Рис. 5. Круги кровообращения.

Сердце человека обеспечивает непрерывную циркуляцию крови по двум кругам кровообращения: большому и малому. Большой круг кровообращения снабжает кислородом все ткани организма. Для эффективного транспорта крови в головной мозг и другие ткани, в левом желудочке и артериях большого круга развивается высокое давление. Большой круг кровообращения начинается в левом желудочке, откуда артериальная кровь поступает в левую дугу аорты и далее распределяется по артериям, артериолам и капиллярам. Капилляры – это обменные состуды, которые состоят из одного слоя клеток. Через них происходит диффузия газов, питательных веществ и метаболитов из крови и в кровь. Из капилляров венозная кровь собирается в венулы и вены. Вены, идущие от кишечника распадаются на капиллярную сеть в печени (воротная система печени), где происходит обезвреживание вредных веществ, которые могли поступить с пищей. Вены от нижних конечностей и органов брюшной полости собираются в нижнюю полую вену, от верхних конечностей и головы – в верхнюю полую вену. С задней стороны сердца полые вены сливаются в венозный синус, который впадает в правое предсердие, из которого кровь уходит на малый круг.

Малый круг кровообращения служит для обогащения венозной крови кислородом. Поскольку сердце и легкие располагаются примерно на одном уровне, в малом круге давление невысокое. По его артериям движется венозная кровь, а по венам – артериальная. Малый круг начинается с правого желудочка, сокращени которого приводит к выбросу крови а легочные артерии. Далее, кровь поступает в капилляры легких, где обогащается кислородом. Артериальная кровь собирается в вены, которые впадают в левое предсердие.

Рис. 6. Сердце при различных вариантах медицинского обследования. а) УЗИ, б) МРТ.

ЭКГ

Электрокардиография (ЭКГ) — это метод графической регистрации разности потенциалов электрического поля сердца, возникающего при его деятельности. Регистрация производится при помощи аппарата — электрокардиографа. Проще говоря, электрические импульсы распространяются по сердцу всегда в определенной последовательности. ЭКГ позволяет зарегистрировать распространение электрической активности сердца во времени.

Впервые запись электрокардиограммы произвел Огюст Дезире Уоллер (рис. 7). Он разрабатывал теорию электрических полей сердца, которую в последствии развил голландский физиолог Виллем Эйнтховен. Он же первым в 1906 г. использовал этот метод для диагностики. Эйнтховен развил не только теорию ЭКГ, но и методы стандартизации записи. За свои заслуги он удостоился Нобелевской премии по физиологии и медицине в 1924 году. Три стандартных отведения по Эйнтховену и в настоящее время является одним из основных способов исследования ЭКГ.

Рис. 7. Огюст Дезире Уоллер и первая запись ЭКГ.

Рис. 8. Стандартные отведения по Эйнтховену.

Чтобы измерять электрическую активность сердца, его необходимо поместить в систему координат. В качестве такой системы Эйнтховен принял треугольник, вершинами которого служат наложенные на руки и ногу электроды. Сторона треугольника, направленная от правой руки к левой называется первым отведением, от правой руки к левой ноге – вторым отведением, а от левой руки к левой ноге – третьим отведением. Распространение возбуждения является векторной величиной, на записи ЭКГ отражается проекция электрической активности сердца на каждое отведение. Если вектор совпадает с направлением отведения, то отклонение будет положительным, если они потивоположны – отрицательным (рис. 9).

ЭКГ, в случае стандартного наложения электродов, состоит из ряда периодически повторяющихся элементов. Положительные и отрицательные отклонения от изоэлектрической лини принято называть зубцами. Выделяют пять зубцов: P, Q, R, S, T.

Рис. 9. Проекция вектора распространения возбуждения в сердце на три стандартных отведения. Источник https://med.wikireading.ru/35207

Рис. 10. Расшифровка ЭКГ и ее соответствие фазам сердечного цикла. Источник http://1poserdcu.ru/diagnostika/rasshifrovka-ekg-u-detej.html

Зубец P является самым низкоамплитудным элементом ЭКГ и отражает распространение возбуждения по предсердиям. Когда предсердия охвачены возбуждением, на ЭКГ можно увидеть изоэлектрическую линию. При распространении возбуждения по желудочкам вектор несколько раз меняет направление. Этот процесс отражает QRS комплекс. Одновременно с этим происходит реполяризация предсердий. Реполяризацию желудочков отражает Т-зубец.

При различных патологиях сердца проводимость его частей для электричества изменяется, что приводит к нарушению структуры ЭКГ. Самым ярким примером нарушения может служить инфаркт миокарда. При инфаркте поражается группа КМЦ. Эти клетки больше не способны к проведению электричества. Из них выделяются метаболиты и нарушают состав межклеточного вещества и деятельность соседних клеток. Те, в свою очередь, закрывают щелевые контакты и перестают проводить электричество. В течение нескольких месяцев или лет, часть из этих клеток может восстановиться и вновь начать проводить ПД, другая часть — погибнуть. Поскольку самая толстая стенка и самая большая нагрузка в левом желудочке, в нем вероятность инфаркта максимальна. Следовательно, на ЭКГ будет изменяться QRS комплекс и T-зубец. Причем, из-за постоянного изменения количества проводящих клеток, форма ЭКГ будет меняться (рис. 11). Обычно к признакам инфаркта относят слияние QRS-комплекса и T-зубца наподобие «кошачьей спинки», сильное увеличение или инверсию Т-зубца.

Читайте также:  Наружное ухо фото

Образовательная: изучение строения сердца; формирование у учащихся новых понятий о сердечном цикле и автоматизме работы сердца, представлений об особенностях регуляции сердечных сокращений.

Развивающая: развитие у учащихся общебиологических представлений о взаимосвязи строения и функции сердца.

Воспитательная: формирование научного мировоззрения на конкретных примерах научных открытий, успехов медицины.

Оборудование: разборная модель сердца, таблица с изображением строения сердца, сердечного цикла, карточки-задания, ножницы, клей, фломастеры; магнитофон, компьютер, проектор.

Форма проведения: урок в музее – заочная экскурсия.

Оформление: на доске «Маршрутный лист по экспозиции музея «Кардиология»», эпиграф: «Сердце, подобно жернову, дающему муку, когда засыпано достаточно зерна, но стирающемуся, когда его не подсыпают» (К.Вебер).

I. Мотивационный этап (подготовка к активному восприятию темы)

Раздается звук биения сердца. Учитель читает отрывок из стихотворения Э.Межелайтиса «Сердце».

Что такое сердце?
Камень твердый?
Яблоко с багрово-красной кожей?
Может быть, меж ребер и аортой
Бьется шар, на шар земной похожий?
Так или иначе, все земное
Умещается в его пределы,
Потому что нет ему покоя,
До всего есть дело.

Много литературных произведений посвящено сердцу. Все, наверное, помнят «смелое сердце Данко» из рассказа М.Горького, «Старуха Изергиль»; сказку Гауфа «Холодное сердце». Горячее сердце и холодное, бескорыстное и жадное, отзывчивое, доброе и жестокое, смелое, гордое и злое… Какое оно, мое сердце? Об этом и пойдет речь на нашем уроке, который пройдет в музее.

Маршрутный лист по экспозиции музея «Кардиология»

1. Повторить изученный материал:

– кровь,
– иммунитет,
– органы кровообращения.

2. При посещении музея – обратить особое внимание на строение, механизм и регуляцию работы сердца, термины и понятия, достижения в области кардиологии. Оформить опорный конспект.

3. После посещения музея – выполнить творческое задание, оформить методическое пособие.

Чтобы попасть в музей, нужно получить билет, который выдается только выполнившим задание.

Задание 1 (индивидуальный опрос)

• Кровь, межклеточное вещество и лимфа образуют … (внутреннюю среду организма).

• Жидкая соединительная ткань – … (кровь).

• Растворенный в плазме белок, необходимый для свертывания крови, – … (фибриноген).

• Плазма крови без фибриногена называется … (сывороткой крови).

• Безъядерные форменные элементы крови, содержащие гемоглобин, – … (эритроциты).

• Состояние организма, при котором в крови уменьшается количество эритроцитов либо содержание гемоглобина в них, – … (анемия).

• Человек, дающий свою кровь для переливания, – … (донор).

• Защитная реакция организма, например против инфекций – … (воспаление).

• Способность организмов защищать себя от болезнетворных бактерий и вирусов – … (иммунитет).

• Ослабленные или убитые микроорганизмы – возбудители заболеваний, вводимые в организм человека для повышения активности иммунной системы, – … (вакцина).

• Белки, вырабатываемые лимфоцитами при контакте с чужеродным организмом или белком, – … (антитела).

• К органам кровообращения относятся … (сердце и сосуды).

• Сосуды, по которым кровь течет от сердца, – … (артерии).

• Мельчайшие кровеносные сосуды, в которых происходит обмен веществ между кровью и тканями, – … (капилляры).

• Путь крови от левого желудочка до правого предсердия – … (большой круг кровообращения).

Задание 2 (групповая работа по проблемным вопросам)

• В одной популярной книге по физиологии образно сказано: «Каждую секунду в красном море миллионы кораблей терпят крушение и опускаются на дно. Но миллионы новых кораблей выходят из гаваней вновь в плавание». Что подразумевается под «кораблями» и «гаванями»? (Корабли – эритроциты, гавани – красный костный мозг.)

• И.П. Павлов сказал: «В организме имеется «чрезвычайная» реакция, при которой организм жертвует какой-то частью для спасения целого». О чем это сказано? (О фагоцитозе.)

• Известно, что за сутки у человека заменяется около 25 г крови. Сколько крови образуется за 70 лет? (Около 640 кг.)

• Рассмотрите микропрепараты крови человека и лягушки. Укажите сходство и различие.

II. Изучение нового материала (рассказ с элементами беседы)

Директор музея. Я рад, что вы заинтересовались экспонатами нашего музея. Наш музей называется «Кардиология». Кардиология – раздел медицины, изучающий строение, функции и заболевания сердечно-сосудистой системы, а также разрабатывающий методы их диагностики, лечения и профилактики. Образован музей в 2005 г., на базе 8-го класса школы № 5. С музеем вас познакомят наши сотрудники.

Экскурсовод (демонстрация на экране пульсирующего сердца). Прислушайся. Что бы ты ни делал – спал, ел, бежал, – всегда раздается приглушенный, ритмичный стук. Это бьется твое сердце. Сожми свою руку в кулак – ты увидишь, какого оно размера. Сердце представляет собой мышечный орган, который постоянно сокращается и заставляет кровь двигаться по твоему телу.

Сердце расположено в грудной полости за грудиной, от середины сдвинуто несколько влево, масса его около 300 г.

Оно покрыто тонкой и плотной оболочкой, образующей замкнутый мешок – околосердечную сумку, или перикард.

Ученик. Хотелось бы знать, какова роль околосердечной сумки?

Экскурсовод. В околосердечной сумке содержится серозная жидкость, увлажняющая сердце и уменьшающая трение при его сокращениях.

Стенка сердца имеет три слоя. Эпикард – наружный серозный слой, покрывающий сердце (срастается с перикардом). Миокард – средний мышечный слой, образованный поперечнополосатой сердечной мышцей. Каждое мышечное волокно содержит 1–2 ядра, множество митохондрий. Эндокард – внутренний эпителиальный слой.

Давайте разберемся, из чего же состоит сердце. Условно оно делится перегородкой на две половинки: левую и правую. Левая состоит из левого желудочка и левого предсердия. Между ними находится двухстворчатый клапан – у него только две створки (также он называется митральным). Правая половина сердца состоит из правого желудочка и правого предсердия. Они тоже отделены друг от друга клапаном, но этот клапан имеет три створки и поэтому называется трехстворчатым (трикупсидальным). Клапаны открывают и закрывают проход между предсердиями и желудочками, заставляя кровь течь в одном направлении.

Между желудочками и артериями расположены полулунные клапаны, каждый из которых состоит из трех кармашков. Клапаны сердца и сосудов обеспечивают движение крови строго в одном направлении: по артериям от сердца, по венам к сердцу, из предсердий в желудочки.

Внешнее строение сердца

Стенки камер сердца различаются по толщине в зависимости от выполняемой работы. При сокращении стенок предсердия выполняется небольшая работа: кровь подается в желудочки, поэтому стенки предсердий относительно тонкие. Правый желудочек проталкивает кровь по малому кругу кровообращения, а левый выбрасывает кровь в большой круг кровообращения, поэтому его стенки в 2–3 раза толще стенок правого.

Читайте также:  Ихтиоловая мазь рецепт на латинском

В сердце чрезвычайно интенсивно протекают обменные процессы: клетки мышечной ткани содержат множество митохондрий, и ткань хорошо снабжается кровью. Масса сердца составляет около 0,5% от массы тела, при этом 10% крови, выбрасываемой аортой, идет в коронарные или венечные сосуды, питающие само сердце. Аорта (греч.) – «прямая артерия».

Ученик. Что обеспечивает быстрое сокращение камеры сердца?

Экскурсовод. Мышечные волокна разветвляются и соединяются между собой концами, образуя сложную сеть, за счет чего и обеспечивается быстрое сокращения камеры как единой структуры.

Ученик. Как же работает сердце?

Экскурсовод. Сердце – это неутомимый мотор, который не знает ни выходных, ни праздников, ни каникул. За день сердце сокращается почти 100 тыс. раз, а за 1 ч перекачивает около 300 л крови (демонстрация «сердце – насос»). На один удар сердце затрачивает столько энергии, что ее хватило бы, чтобы поднять груз весом 200 г на высоту 1 м, а за 1 мин сердце могло бы поднять этот груз на высоту 20-этажного дома.

Внутреннее строение сердца

А сейчас рассмотрим работу сердца на примере одного сердечного цикла.

Сердечный цикл – это последовательность событий, происходящий за время одного сокращения сердца, которое длится менее 1 с. Сердечный цикл состоит из трех фаз.

Во время сокращения (систолы) предсердий, которое длится около 0,1 с, желудочки расслаблены, створчатые клапаны открыты, полулунные закрыты. Сокращение (систола) желудочков длится около 0,3 с. При этом предсердия расслаблены, створчатые клапаны закрыты (сухожильные нити не дают им прогибаться, а крови затекать в предсердие), кровь устремляется в легочную артерию и аорту. Полное расслабление сердца – сердечная пауза, или диастола, – длится около 0,4 с.

Воронежские ученые Ю.Д. Сафонов и Л.И. Якименко определили, что в течение одного сердечного цикла клапаны и сердечная мышца участвуют в 40 последовательных движениях. Оптимальный режим работы сердца: предсердия работают 0,1 с и отдыхают 0,7 с, а желудочки работают 0,3 с и 0,5 с отдыхают.

Самостоятельная работа: заполнить таблицу «Сердечный цикл».

Таблица. Сердечный цикл

Фазы сердечного цикла

Продолжительность фаз (с)

Состояние клапанов

Движение крови

Сокращение предсердий (систола)

створчатые открыты,
полулунные закрыты

Сокращение желудочков (систола)

створчатые закрыты,
полулунные открыты

Пауза. Расслабление предсердий и желудочков (диастола)

створчатые открыты,
полулунные закрыты

вены – предсердие, желудочек

Задача (для экскурсантов). Человеку 80 лет. Определите, сколько лет отдыхали у него желудочки сердца, считая, что средняя частота биений сердца составляла 70 ударов в одну минуту. (46 лет.)

Ученик. Чем обусловлена высокая работоспособность сердца?

Экскурсовод. Она обеспечивается следующими факторами:

– высоким уровнем обменных процессов, происходящих в сердце;
– усиленным снабжением мышц сердца кровью;
– строгим ритмом деятельности сердца (фазы работы и отдыха каждого отдела строго чередуются).

Ученик. Требования, предъявляемые организмом к сердечно-сосудистой системе, постоянно изменяются. Сердце отвечает на это изменением частоты сокращений. Что же влияет на работу сердца?

Экскурсовод. Вспомним известные нам способы регуляции функций в организме.

Во-первых, это нервная регуляция, а во-вторых – это гуморальная регуляция активности сердца. ЦНС постоянно контролирует работу сердца посредством нервных импульсов. В продолговатом мозге находится центр кровообращения, из которого выходит пара парасимпатических нервов, уменьшающих частоту и силу сокращений. Сильное возбуждение блуждающего нерва вызывает остановку сердца (опыт Гольца). Например, удар в живот может оказаться смертельным; раздражение органов брюшной полости замедляет сердечные сокращения. Из шейного симпатического узла выходят симпатические нервы, учащающие и усиливающие сердечные сокращения. Таким образом, сердце имеет двойную иннервацию: парасимпатическую и симпатическую.

Гуморальная регуляция активности сердца обеспечивается веществами, циркулирующими в крови. Работу сердца тормозят: ацетилхолин, соли натрия, увеличение рН крови. Усиливают работу сердца адреналин (при остановке сердца его вводят прямо в сердечную мышцу), соли калия, уменьшение рН. Влияют на сердечную деятельность гормоны – секреты эндокринных желез: тироксин (щитовидная железа), инсулин (поджелудочная железа), кортикостероидные гормоны (надпочечники), гормоны гипофиза.

Нервная и гуморальная регуляция тесно взаимосвязаны и составляют единый механизм регуляции сокращений сердца.

Ученик. Почему сердце сокращается даже вне организма?

Экскурсовод. Оно имеет собственный «встроенный» механизм, обеспечивающий сокращение мышечных волокон. Импульсы идут от предсердий к желудочкам. Эту способность сердца ритмично сокращаться без внешних раздражений, а только под влиянием импульсов, возникающих в нем, называют автоматизмом.

Автоматизм обеспечивают особые мышечные клетки. Они иннервированы окончаниями вегетативных нейронов. В этих клетках мембранный потенциал может достигать 90 мВ, что и приводит к генерации волны возбуждения. Изменение этих потенциалов можно зарегистрировать специальной аппаратурой – их запись представляет собой электрокардиограмму.

Таким образом, сердце сокращается (в среднем) 70 раз в 1 мин, 100 тыс. раз в сутки, 40 млн раз в год, и около 2,5 млрд раз в течение жизни. При этом оно перекачивает следующие объемы крови: за 1 мин – 5,5 л, за сутки – 8 тыс. л, за 70 лет – около 200 млн л.

Ученик. Какие важные события были в истории кардиологии в нашей стране?

Экскурсовод. В 1902 г. А.А. Кулябко оживил сердце ребенка через 20 ч после его смерти, а позже проф. С.С. Брюхоненко оживил сердце даже через 100 ч после смерти. В 1897–1941 гг. было проведено 315 операций на сердце. В 1948 г. А.Н. Бакулев провел первую операцию на митральном клапане. В 1961 г. был создан Институт сердечно-сосудистой хирургии им. А.Н. Бакулева. В 1967 г. хирург из Кейптауна проф. Кристиан Барнард впервые провел операцию по трансплантации сердца человеку, а ровно через 20 лет такую же операцию осуществил проф. В.И. Шумаков в СССР.

Обобщение и систематизация знаний

Задание 1. Сопоставьте термины и понятия

  • Перикард.
  • Эпикард.
  • Миокард.
  • Эндокард.
  • Артерии.
  • Аорта.
  • Капилляры.
  • Правое предсердие.
  • Желудочки.
  • Клапаны.
  • Сердце.
  • Кардиология.
  • Околосердечная сумка.
  • Наружный серозный слой.
  • Средний мышечный слой.
  • Внутренний слой.
  • Сосуды, несущие кровь от сердца, «гладкие воздухоносители», «воздушные жилы».
  • Самый крупный артериальный сосуд в теле человека.
  • Самые тонкие (от лат. капиллярос – волосяной) кровеносные сосуды.
  • Камера сердца (от лат. атриум – передний двор), куда впадают полые вены.
  • Отделы сердца, проталкивающие кровь в артерии.
  • Образования (от нем. клаппе – крышка, заслонка, закрывание просвета), препятствующие прохождению крови из желудочков в предсердия.
  • Главный орган кровеносной системы.
  • Раздел медицины, изучающий строение, функции и заболевания сердечно-сосудистой системы, а также разрабатывающий методы их диагностики, лечения и профилактики.

Задание 2. Тест (взаимопроверка)

Ответы: А – 7, Б – 2, В – 12, Г – 1, Д – 9, Е – 3, Ж – 8, З – 6, И – 4, К – 10, Л – 15, М – 5, Н – 14, О – 13, П – 11.

Самостоятельная работа по итогам экскурсии

Творческое задание: оформление и защита методического пособия «Сердце человека».

Подведение итогов

Домашнее задание

Изучить материал о строении и работе сердца в учебнике, решить задачу.

Задача. Известно, что сердце человека сокращается в среднем 70 раз в 1 мин., при каждом сокращении выбрасывая около 150 см3 крови. Какой объем крови перекачивает ваше сердце за 6 уроков в школе?

Ссылка на основную публикацию
Сердце болит долгое время
О чем свидетельствуют разные виды боли в сердце и на что нужно обращать внимание, пишет сайт "Сегодня" редактор раздела Fun...
Семя льна при панкреатите как принимать
Семя льна человек употребляет издавна. Много лет назад люди употребляли его в пищу во многих странах. В России льняное семя...
Семявыводящий проток воспаление симптомы
Инфекции в малом тазу провоцируют множество тяжелых воспалительных процессов. Один из них – фуникулит, или воспаление семенного канатика. Заболевание редко...
Сердце болит и быстро бьется
Быстрое дыхание, проблемы с пульсом. На это стоит обратить внимание и пройти обследование. Наши сердца бьются 100 000 раз в...
Adblock detector