Как работает сердце
Сердце перекачивает кровь по всему организму, насыщая клетки кислородом и питательными веществами. в нем сходятся вены и артерии, и оно непрерывно действует как насос — за одно сокращение оно выталкивает в сосуды 60-75 мл крови (до 130 мл). Нормальный пульс в спокойном состоянии — 60-80 ударов в минуту, причем у женщин сердце бьется на 6-8 ударов в минуту чаще, чем у мужчин. При тяжелой физической нагрузке пульс может ускоряться до 200 и более ударов в минуту. За сутки сердце сокращается около 100 000 раз, перекачивая от 6000 до 7500 литров крови или 30-37 полных ванн емкостью 200 литров.
Пульс образуется при выталкивании крови из левого желудочка в аорту и в виде волны распространяется по артериям со скоростью 11 м/с, то есть 40 км/ч.

Кровь движется в сердце по восьмерке: из вен притекает в правое предсердие, затем правый желудочек выталкивает ее в легкие, где она насыщается кислородом и через легочные вены возвращается в левое предсердие. Затем в левый желудочек и из него через аорту и ответвляющиеся от нее артериальные сосуды разносится по всему телу.
Отдав кислород, кровь собирается в полые вены, а через них — в правое предсердие и правый желудочек. Оттуда через легочную артерию кровь попадает в легкие, где вновь обогащается кислородом.

Сердце образовано из разновидности поперечно-полосатой мышцы — миокарда, покрытого снаружи серозной двухслойной оболочкой: слой, прилегающий к мышце, — эпикард; и внешний слой, прикрепляющий сердце к соседним структурам, но позволяющий ему сокращаться, — перикард.

Мышечная перегородка делит сердце продольно на левую и правую половины. Клапаны разделяют каждую половину на две камеры: верхнюю (предсердие) и нижнюю (желудочек). Таким образом, сердце, как четырехкамерный мышечный насос, состоит из четырех камер, разделенных попарно волокнистыми клапанами, которые позволяют крови проходить только в одном направлении. В эти камеры входит и из них выходит ряд кровеносных сосудов, по которым кровь совершает кругооборот.
Четыре сердечные камеры, выстланные слоем эластичной ткани — эндокардом, — образуют два предсердия и дважелудочка. Левое предсердие сообщается с левым желудочком с помощью митрального клапана, а правое предсердие сообщается с правым желудочком при помощи трехстворчатого клапана.
В правое предсердие впадают две полые вены, а в левое — четыре легочные вены. От правого желудочка отходит легочная артерия, а от левого — аорта. Поступление крови в сердце идет постоянно и беспрепятственно, в то время как выход крови из желудочков в артерии регулируется полулунными клапанами, которые открываются лишь тогда, когда кровь в желудочке достигает определенного давления.

Сердце работает в двух типах движений: систолическом, или движении сокращения, и диастолическом, или движении расслабления. Сокращение, регулируемое вегетативной нервной системой, не поддается произвольному контролю, так как перекачивание и циркуляция крови в организме должны быть непрерывными.

Сердечный цикл (cycluscardiacus) — обычно называют ударом — совокупность электрофизиологических, биохимических и биофизических процессов, происходящих в сердце на протяжении одного сокращения.
Цикл деятельности сердца складывается из трех фаз:
• 1. Систола предсердий и диастола желудочков. При сокращении предсердий митральный и трехстворчатый клапаны открываются, и кровь поступает в желудочки.
• 2. Систола желудочков. Желудочки сокращаются, вызывая повышение кровяного давления. Полулунные клапаны аорты и легочной артерии открываются, и происходит опорожнение желудков через артерии.
• 3. Общая диастола. После опорожнения желудочки расслабляются, и сердце остается в фазе покоя до тех пор, пока кровь, заполняющая предсердие, не надавит на атриовентрикулярные клапаны.

Нервно гуморальная регуляция работы сердца играет подчиненную роль, так как сдвиги в обмене веществ вызываются посредством нервной системы. Сдвиги содержания различных веществ в крови, в свою очередь, оказывают влияние на рефлекторную регуляцию сердечнососудистой системы.

Модель нервно-гуморального управления строится по принципу двухслойной нейронной сети. Роль формальных нейронов первого слоя в нашей модели играют рецепторы. Второй слой состоит из одного формального нейрона — сердечного центра. Его входными сигналами являются выходные сигналы рецепторов. По единственному аксону формального нейрона второго слоя передается выходная величина нервно-гуморального фактора

1нервная регуляция осуществляется за счёт вегетативной нервной
системы (парасимпатическая система замедляет и ослабляет
сокращение сердца, а симпатическая усиливает и учащает
сокращение сердца) ;
2) гуморальная регуляция осуществляется через кровь: адреналин,
соли кальция усиливают и учащают сердечные сокращения, а
соли калия оказывают противоположное действие;
3) нервная и эндокринная системы обеспечивают саморегуляцию
всех физиологических процессов в организме

Большой (системный) круг кровообращения

Начинается из левого желудочка, выбрасывающего во время систолы кровь в аорту. От аорты отходят многочисленные артерии, в результате кровоток распределяется согласно сегментарному строению по сосудистым сетям, обеспечивая подачу кислорода и питательных веществ всем органам и тканям. Дальнейшее деление артерий происходит на артериолы и капилляры. Через тонкие стенки капилляров артериальная кровь отдаёт клеткам тела питательные вещества и кислород, а забирает от них углекислый газ и продукты метаболизма, попадает в венулы, становясь венозной. Венулы собираются ввены. К правому предсердию подходят две полые вены: верхняя и нижняя, которыми заканчивается большой круг кровообращения. Время прохождения крови по большому кругу кровообращения составляет 23—27 секунд. Функции Кровоснабжение всех органов организма человека, в том числе лёгких.

Малый (лёгочный) круг кровообращения

Начинается в правом желудочке, выбрасывающем венозную кровь в лёгочный ствол. Лёгочный ствол делится на правую и левую лёгочные артерии. Лёгочные артерии ветвятся на долевые, сегментарные и субсегментарные артерии. Субсегментарные артерии делятся на артериолы, распадающиеся на капилляры. Отток крови идет по венам, которые собираются в обратном порядке и в количестве четырёх штук впадают в левое предсердие, где заканчивается малый круг кровообращения. Кругооборот крови в малом круге кровообращения происходит за 4—5 секунд.

Малый круг кровообращения впервые был описан Мигелем Серветом в XVI веке в книге «Восстановление христианства .

Основная задача малого круга — газообмен в лёгочных альвеолах и теплоотдача.

· по артериям кровь идет по направлению от сердца, кровь артериальная содержит кислород, она ярко-алого цвета;

· по венам она идет по направлению к сердцу, кровь венозная содержит углекислый газ, у нее насыщенный темный цвет.

Движение крови по сосудам (гемодинамика)
Движение крови по сосудам обусловлено градиентом давления в артериях и венах. Оно подчинено законам гидродинамики и определяется двумя силами: давлением, влияющим на движение крови, и сопротивлением, которое она испытывает при трении о стенки сосудов.

Силой, создающей давление в сосудистой системе, является работа сердца, его сократительная способность. Сопротивление кровотоку зависит прежде всего от диаметра сосудов, их длины и тонуса, а также от объема циркулирующей крови и ее вязкости. Приуменьшении диаметра сосуда в два раза сопротивление в нем возрастает в 16 раз. Сопротивление кровотоку в артериолах в 106 раз превышает сопротивление ему в аорте.

Различают объемную и линейную скорости движения крови.

Объемной скоростью кровотока называют количество крови, которое протекает за 1 минуту через всю кровеносную систему. Эта величина соответствует МОК и измеряется в миллилитрах в 1 мин. Как общая, так и местная объемные скорости кровотока непостоянны и существенно меняются при физических нагрузках (табл. 1).

Линейной скоростью кровотока называют скорость движения частиц крови вдоль сосудов. Эта величина, измеренная в сантиметрах в 1 с, прямо пропорциональна объемной скорости кровотока, и обратно пропорциональна площади сечения кровеносного русла. Линейная скорость неодинакова: она больше в центре сосуда и меньше около его стенок, выше в аорте и крупных артериях и ниже в венах. Самая низкая скорость кровотока в капиллярах, общая площадь сечения которых в 600-800 раз больше площади сечения аорты. О средней линейной скорости кровотока можно судить по времени полного кругооборота крови. В состоянии покоя оно составляет 21 -23 с, при тяжелой работе снижается до 8-10 с.

При каждом сокращении сердца кровь выбрасывается в артерии под большим давлением. Вследствие сопротивления кровеносных сосудов ее передвижению в них создается давление, которое называют кровяным давлением. Величина его неодинакова в разных отделах сосудистого русла. Наибольшее давление в аорте и крупных артериях. В мелких артериях, артериолах, капиллярах и венах оно постепенно снижается; в полых венах давление крови меньше атмосферного.

Артериальная под давлением идет сверху вниз

А венозная снизу вверх за счет сокращения стенок сосуда

Движению крови по венам способствует ряд факторов:

— клапанный аппарат вен;

— сокращение скелетных мышц;

— присасывающая функция грудной клетки.

Скорость тока крови в периферических венах составляет 5-14 см/с, полых венах -20 см/с.

Давление крови создается за счет сокращения желудочков сердца, под действием этого давления кровь течет по сосудам. Энергия давления расходуется на трение крови о саму себя и стенки сосудов, так что по ходу кровяного русла давление постоянно уменьшается:

в дуге аорты систолическое давление составляет 140 мм рт. ст. (это самое высокое давление в кровеносной системе),

в плечевой артерии – 120,

в капиллярах 30,

в полых венах -10 (ниже атмосферного).

Скорость крови зависит от общего просвета сосуда: чем больше общий просвет, тем ниже скорость.

Самое узкое место кровеносной системы – аорта, ее просвет составляет 8 кв. см, поэтому здесь самая высокая скорость крови – 0,5 м/с.

Общий просвет всех капилляров в 1000 раз больше, поэтому скорость крови в них в 1000 раз меньше – 0,5 мм/с.

Общий просвет полых вен – 15 кв. см, скорость – 0,25 м/с.

Давление крови зависит от близости к месту выброса крови из желудочка в сердце
ад-120(систолическое)/80(диалистолическое) ртст

сердечно-сосудистая система тренированного человека

Вес и объем сердца человека, привыкшего к систематическим физическим нагрузкам, на 50-70 % больше. Это повышает его регуляторные возможности.

Ударный объем крови на 40-50 % больше, что снижает частоту работы кровеносной системы.

Частота биения его сердца в покое на 20-50 % меньше. Соответственно, и артериальное давление в среднем на 20 % ниже.

Объем крови в питании сердца (коронарный поток) увеличивается на 50-80 %. Риск инфаркта резко сокращается.

Сосуды человека, привыкшего к постоянным физическим нагрузкам, отличаются эластичностью.

Большое количество капилляров способствует лучшему кровообращению. Современная медицина признает факт участия мышц и капилляров в перекачке крови, называя их «вторым сердцем».

Читайте также:  Панель приборов hyundai accent

Параметры сердечно-сосудистой системы человека, любящего физические нагрузки, указывают на экономную ее работу и адекватное перераспределение крови по организму.

Сигаретный дым содержит миллионы свободных радикалов — агрессивных молекул, разрушающих клетки наших кровеносных сосудов и других органов, и уско-ряющих биологическую коррозию. Свободные радикалы из сигаретного дыма через легкие попадают в кровоток и спо-собны повредить стенки сосудов на всем их протяжении в 60 000 миль (около 100 000 км). Это объясняет, почему у большинства курящих людей наблю- дается атеросклероз не только в коронарных артериях, но и в артериях и капиллярах конечностей (периферийный атеро- склероз), что вызывает нарушения циркуляции крови в ногах или ступнях.

Во время физического или эмоционального стресса организм синтезирует большие количества гормона стресса – адрена-лина. Для каждой синтезируемой молекулы адреналина организм расходует одну молекулу витамина С в качестве катализатора. В стрессовых ситуациях, таким образом, повыша-ется потребность в витамине С. Долговременный физический или эмоциональный стресс может привести к серьезному истощению запасов витамина С в организме. Если витамин С не поступает в достаточных количествах с пищей, то это приводит к повреждению сосудистых стенок и развитию атеросклероза.

Общепризнанно, что никотин и оксид углерода влияют на функции сердечно-сосудистой системы и вызывают изменения обмена веществ, повышения артериального давления, частоты пульса, потребления кислорода, содержания в плазме катехоламинов и карбоксигемоглобина, атерогенеза и пр. Все это способствует развитию и ускорении появления заболеваний сердечно-сосудистой системы Важную роль в развитии поражения сердечно — сосудистой системы при курении играет оксид углерода, который вдыхается в виде газа с табачным дымом. Оксид углерода способствует развитию атеросклероза, влияет на мышечную ткань (частичный или тотальный некроз), на функцию сердца у больных стенокардией, включая негативное изотропное действие на миокард

Важное значение имеет тот факт, что у курильщиков повышен уровень холестерина в крови по сравнению с некурящими, что вызывает закупорку коронарных сосудов.

К органам дыхания относятся: носовая полость, глотка.гортань, трахея, бронхи и легкие.

В верхних дыхательных путях воздух согревается, очищается от различных частиц и увлажняется. В альвеолах легких происходит газообмен.

Полость носа выстлана слизистой оболочкой, в которой выделяют две, отличающиеся по строению и функциям, части: дыхательную и обонятельную.

Дыхательная часть покрыта ресничным эпителием, выделяющим слизь. Слизь увлажняет вдыхаемый воздух, обволакивает твердые частички. Слизистая оболочка согревает воздух, так как она обильно снабжается кровеносными сосудами. Три носовые раковины увеличивают общую поверхность полости носа. Под раковинами находятся нижний, средний и верхний носовые ходы.

Воздух из носовых ходов поступает через хоаны в носовую, а затем в ротовую часть глотки и в гортань.

Гортань выполняет две функции — дыхательную и образование голоса. Сложность ее строения связана с образованием голоса. Гортань расположена на уровне IV—VI шейных позвонков и соединяется связками с подъязычной костью. Образована гортань хрящами. Снаружи (у мужчин это особенно заметно) выступает «кадык», «адамово яблоко» — щитовидный хрящ. В основании гортани находится перстневидный хрящ, который соединяется суставами с щитовидным и двумячерпаловидными хрящами. От черпал овидных хрящей отходит хрящевой голосовой отросток. Вход в гортань прикрыт эластичным хрящевым надгортанником, прикрепленным к щитовидному хрящу и подъязычной кости связками.

Между черпаловидными и внутренней поверхностью щитовидного хряща находятся голосовые связки, состоящие из эластических волокон соединительной ткани. Звук возникает в результате колебания голосовых связок. Гортань принимает участие только в образовании звука. В членораздельной речи принимают участие губы, язык, мягкое небо, околоносовые пазухи. Гортань изменяется с возрастом. Ее рост и функция связаны с развитием половых желез. Размеры гортани у мальчиков в период полового созревания увеличиваются. Голос меняется (мутирует).

Из гортани воздух поступает в трахею.

Трахея — трубка, длиной 10—11 см, состоящая из 16—20 хрящевых, не замкнутых сзади колец. Кольца соединены связками. Задняя стенка трахеи образована плотной волокнистой соединительной тканью. Пищевой комок, проходящий по пищеводу, прилегающему к задней стенке трахеи, не испытывает сопротивления с ее стороны.

Трахея делится на два упругих главных бронха. Правый бронх короче и шире левого. Главные бронхи ветвятся на более

мелкие бронхи — бронхиолы. Бронхи и бронхиолы выстланы реснитчатым эпителием. В бронхиолах есть секреторные клетки, которые продуцируют ферменты, расщепляющие сурфактант — секрет, способствующий поддержанию поверхностного натяжения альвеол, препятствующий их спадению при выдохе. Он также обладает бактерицидным действием.

Легкие, парные органы, расположенные в грудной полости. Правое легкое состоит из трех долей, левое из двух. Доли легкого в определенной степени — анатомически изолированные участки с вентилирующим их бронхом и собственными сосудами и нервами.

Функциональной единицей легкого является ацинус — система разветвлений одной концевой бронхиолы. Эта бронхиола делится на 14—16 дыхательных бронхиол, образующих до 1500 альвеолярных ходов, несущих на себе до 20 ООО альвеол. Легочная долька состоит из 16—18 ацинусов. Из долек слагаются сегменты, из сегментов — доли, из долей — легкое.

Снаружи легкое покрыто внутренним листком плевры. Ее наружный листок (пристеночная плевра) выстилает грудную полость и образует мешок, в котором находится легкое. Между наружным и внутренним листками находится плевральная полость, заполненная небольшим количеством жидкости, облегчающей движения легких при дыхании. Давление в плевральной полости меньше атмосферного и составляет около 751 мм рт. ст.

При вдохе грудная полость расширяется, диафрагма опускается, легкие растягиваются. При выдохе объем грудной полости уменьшается, диафрагма расслабляется и поднимается. В дыхательных движениях участвуют наружные межреберные мышцы, мышцы диафрагмы, внутренние межреберные мышцы. При усиленном дыхании участвуют все мышцы груди, поднимающие ребра и грудину, мышцы брюшной стенки.

Газообмен в легких и тканях происходит путем диффузии газов из одной среды в другую. Парциальное давление кислорода в атмосферном воздухе выше, чем в альвеолярном, и он диффундирует в альвеолы. Из альвеол по тем же причинам кислород проникает в венозную кровь, насыщая ее, а из крови — в ткани.

У детей раннего возраста ребра имеют малый изгиб и занимают почти горизонтальное положение. Верхние ребра и весь плечевой пояс расположены высоко, межреберные мышцы слабые. Поэтому у новорожденных преобладает диафрагмальное дыхание с незначительным участием межреберных мышц. Такой тип дыхания сохраняется до второй половины первого года жизни. По мере развития межреберных мышц и роста ребенка грудная клетка опускается вниз и ребра принимают косое положение. Дыхание грудных детей теперь становится грудобрюшным с преобладанием диафрагмального.

В возрасте от 3 до 7 лет в связи с развитием плечевого пояса начинает преобладать грудной тип дыхания, и к 7 годам он становится выраженным.

В 7–8 лет начинаются половые отличия в типе дыхания: у мальчиков преобладающим становится брюшной тип дыхания, у девочек – грудной. Заканчивается половая дифференцировка дыхания к 14–17 годам.

Своеобразие строения грудной клетки и малая выносливость дыхательных мышц делают дыхательные движения у детей менее глубокими и частыми.

Глубина дыхания характеризуется объемом воздуха, поступающим в легкие за один вдох, – дыхательным воздухом. Дыхание новорожденного частое и поверхностное, при этом его частота подвержена значительным колебания. У детей школьного возраста происходит дальнейшее урежение дыхания.

Различные факторы влияют на свойства сердечной мышцы (возбудимость, проводимость, сократимость, автоматизм, тонус) и, следовательно, на основные параметры деятельности сердца — частоту и силу сокращений.

Влияния на частоту сердечных сокращений называются хронотропными, на силу сокращений — инотропными, на возбудимость — батмотропными, на проводимость — дромотропными, на тонус сердечной мышцы — тонотропными влияниями. Влияния, вызывающие увеличение этих показателей называются положительными, а уменьшение — отрицательными.

Регуляция деятельности сердца. Принято различать несколько форм регуляции деятельности сердца: авторегуляцию (представленную двумя ее видами — миогенным и нейрогенным) и экстракардиальную регуляцию (нервную, гуморальную, рефлекторную).

Миогенная авторегуляция включает в себя гетерометрический и гомеометрический механизмы. Гетерометрический механизм опосредован внутриклеточными взаимодействиями и связан с изменением взаиморасположения актиновых и миозиновых нитей в миофибриллах кардиомиоцитов при растяжении миокарда кровью, поступающей в полости сердца. Растяжение миокардиоцитов приводит к увеличению количества миозиновых мостиков, способных соединить миозиновые и актиновые нити во время сокращения. Чем более растянут кардиомиоцит, тем на большую величину он может укоротиться при сокращении, и тем более сильным будет это сокращение. Этот вид регуляции был установлен на сердечно-легочном препарате и сформулирован в виде "закона сердца" или закона Франка-Старлинга. Согласно этому, закону, чем больше миокард растянут во время диастолы, тем больше сила последующего сокращения (систолы). Предсистолическое растяжение миокарда обеспечивается дополнительным объемом крови, нагнетаемым в желудочки во время систолы предсердии. При утомлении сердечной мышцы и длительной нагрузки (например, при гипертонии) этот закон проявляется только в том случае, если сердечная мышца растягивается значительно больше, чем обычно. Однако, величина минутного объема сердца и в этих состояниях длительное время удерживается на нормальном уровне. При дальнейшем нарастании утомления или нагрузки этот показатель уменьшается.

Гомеометрическая авторегуляция сердца связана с определенными межклеточными отношениями и не зависит от пред систолического его растяжения. Большую роль в гомеометрической регуляции играют вставочные диски — нексусы, через которые миокардиоциты обмениваются ионами и информауией. Реализуется данная форма регуляции в виде "эффекта Анрепа" — увеличение силы сердечного сокращения при возрастании сопротивления в магистральных сосудах.

Другим проявлением гомеометрической регуляции является так называемая ритмоинотропная зависимость: изменение силы сердечных сокращений при изменении частоты. Это явление обусловлено изменением длительности потенциала действия миокардиоцитов и, следовательно, изменением количества экстрацеллюлярного кальция, входящего в миокардиоцит при развитии возбуждения.

Нейрогенная авторегуляция сердца в своей основе имеет периферические внутрисердечные рефлексы. Рефлексогенные зоны (скопление рецепторов, с которых начинаются определенные рефлексы) сердца условно делятся на контролирующие "вход" (приток крови к сердцу), "выход" (отток крови от сердца) и кровоснабжение самой сердечной мышцы (расположены в устьях коронарных сосудов). При любом изменении параметров этих процессов возникают местные рефлексы, направленные на ликвидацию отклонений гемодинамики. Например, при увеличении венозного притока и увеличении давления в устьях полых вен и в правом предсердии возникает рефлекс Бейнбриджа заключающийся в увеличении частоты сокращений сердца.

Экстракардиальная регуляция. Гуморальная регуляция. Сердечная мышца обладает высокой чувствительностью к составу крови, протекающей через ее сосуды и полости сердца. К гуморальным факторам, которые оказывают влияние на функциональное состояние сердца, относятся:

Читайте также:  Бар единица измерения давления воды

• гормоны (адреналин, тироксин и др.);

• ионы (калия, кальция, натрия и др.);

• продукты метаболизма (молочная и угольная кислоты и др.);

Адреналин оказывает на сердечную мышцу положительный хроно- и инотропный эффект. Его взаимодействие с бета-адренорецепторами кардиомиоцитов приводит к активации внутриклеточного фермента аденилатциклазы, которая ускоряет образование циклического АМФ, необходимого для превращения неактивной фосфарилазы в активную. Последняя обеспечивает снабжение миокарда энергией путем расщепления внутриклеточного гликогена с образованием глюкозы. Такое же влияние на сердце (и тем же путем) оказывает глюкагон.

Гормон щитовидной железы — тироксин — обладает ярко выраженным положительным хронотропным эффектом и повышает чувствительность сердца к симпатическим воздействиям.

Положительный инотропный эффект на сердце оказывают кортикостероиды, ангиотензин, серотонин.

Избыток ионов калия оказывает на сердечную деятельность отрицательный ино-, хроно-, батмо- и дромотропный эффекты. Повышение концентрации калия в наружной среде приводит к снижению величины потенциала покоя (вследствие уменьшения градиента концентрации калия), возбудимости, проводимости и длительности ПД.

При значительном увеличении концентрации калия сино-атриальный узел перестает функционировать как водитель ритма, и происходит остановка сердца в фазе диастолы. Снижение концентрации ионов калия приводит к повышению возбудимости центров автоматии, что может сопровождаться, прежде всего, нарушениями ритма сердечных сокращений.

Умеренный избыток ионов кальция в крови оказывает положительный инотропный эффект. Это связано с тем, что ионы кальция активируют фосфарилазу и обеспечивают сопряжение возбуждения и сокращения. При значительном избытке ионов кальция происходит остановка сердца в фазе систолы, т.к. кальциевый насос миокардиоцитов не успевает выкачивать избыток ионов кальция из межфибриллярного ретикулума и разобщение нитей актина, и миозина, следовательно, и расслабления не происходит.

Нервная регуляция. Нервные влияния на деятельность сердца осуществляются импульсами, которые поступают к нему по блуждающему и симпатическим нервам. Тела первых нейронов, образующих блуждающие нервы, расположены в продолговатом мозге. Их аксоны, образующие преганглионарные волокна, идут в интрамуральные ганглии, расположенные в стенке сердца. Здесь находятся вторые нейроны, аксоны которых образуют постганглионарные волокна и иннервируют сино-атриальный узел, мышечные волокна предсердий, атрио-вентрикулярный узел и начальную часть проводящей системы желудочков.

Первые нейроны, образующие симпатические нервы, иннервирующие сердце, расположены в боковых рогах пяти верхних грудных Сегментов спинного мозга. Их аксоны (преганглионарные волокна) заканчиваются в шейных и верхних грудных симпатических узлах, в которых находятся вторые нейроны, отростки которых (постганглионарные волокна) идут к сердцу. Большая их часть отходит от звездчатого ганглия. Симпатическая иннервация, в отличие от парасимпатической, более равномерно распределена по всем отделам сердца, включая миокард желудочков. Братьями Э. и Г. Вебер впервые было показано, что раздражение блуждающих нервов оказывает на деятельность сердца отрицатель-вый ино-, хроно-, батмо- и дромотропный эффекты. Микроэлектродные отведения потенциалов от мышечных волокон предсердий показали, что при сильном раздражении блуждающего нерва происходит увеличение мембранного потенциала (гиперполяризация), которое обусловлено повышением проницаемости мембраны для ионов калия, что препятствует развитию деполяризации. Гиперполяризация пейсмекерных клеток сино-атриального узла снижает их возбудимость, что приводит вначале к запаздыванию развития МДД в сино-атриальном узле, а затем и полному ее устранению, что приводит сначала к замедлению сердечного ритма, а затем к остановке сердца. Инотропный эффект связан с укорочением ПД миокарда предсердий и желудочков. Дромотропный — связан с уменьшением атрио-вентрикулярной проводимости.

Однако, слабое раздражение блуждающего нерва может вызывать симпатический эффект. Это объясняется тем, что в сердечном интрамуральном ганглии, кроме холинэргических эфферентных нейронов, находятся адренэргические, которые, обладая более высокой возбудимостью, формируют симпатические эффекты.

Вместе с тем, при одной и той же силе раздражения эффект блуждающего нерва может иногда сопровождаться противоположными реакциями. Это связано со степенью наполнения кровью полостей сердца и сердечных сосудов, т. е. с активностью собственного (внутрисердечного) рефлекторного аппарата. При значительном наполнении и переполнении сосудов и полостей сердца, раздражение блуждающего нерва сопровождается тормозными (отрицательными) реакциями, а при слабом наполнении сердца и, следовательно, слабом возбуждении механорецепторов внутрисердечной нервной сети — стимулирующими (положительными).

Исследованиями И.Ф. Циона впервые было показано, что раздражение симпатических нервов оказывает на сердечную деятельность положительные хроно-, ино-, батмо- и тромотропныи эффекты. Среди симпатических нервов, идущих к сердцу, И.П. Павлов обнаружил нервные веточки, раздражение которых вызывает только положительный инотропный эффект. Они были названы усиливающим нервом сердца, который действует на сердце путем стимуляции в нем обмена веществ, т.е. трофики.

Раздражение симпатических нервов вызывает:

• повышение проницаемости мембраны для ионов кальция, что приводит к повышению степени сопряжения возбуждения и сокращения миокарда;

• ускорение спонтанной деполяризации клеток водителей ритма сердца, что приводит к учащению сердечных сокращений;

• ускорение проведения возбуждения в атрио-вентрикулярном узле, что уменьшает интервал между возбуждением предсердий и желудочков.

• удлинение ПД и увеличение его амплитуды, в результате чего больше экзогенного кальция поступает в саркоплазму и сила мышечного сокращения возрастает.

При раздражении ваго-симпатического ствола раньше наступает парасимпатический эффект, а затем — симпатический. Это связано с тем, что постганглионарные волокна блуждающего нерва (от интрамуральных ганглиев) очень короткие и обладают достаточно высокой скоростью проведения возбуждения. У симпатического нерва постганглионарные волокна длинные, скорость проведения возбуждения меньше, поэтому эффект от его раздражения запаздывает. Однако, действие блуждающего нерва кратковременное, т. к. его медиатор — ацетилхолин — быстро разрушается ферментом холинэстеразой. Медиатор симпатических волокон — норадреналин — разрушается значительно медленнее, чем ацетилхолин, и он действует дольше, поэтому после прекращения раздражения симпатических нервов некоторое время сохраняется учащение и усиление сердечной деятельности.

Из сравнения влияний симпатического и парасимпатического нервов на деятельность сердца видно, что они являются нервами-антагонистами, т, е. оказывают противоположные эффекты. Однако, при определенных условиях раздражения парасимпатического нерва можно получить симпатикоподобный эффект, а симпатического — вагусный. В условиях деятельности целостного организма можно говорить только об их относительном антагонизме, так как они совместно обеспечивают наилучшее, адекватное функционирование сердца в различных функциональных системах. Следовательно, их влияния не антагонистические, а скорее содружественные, т. е. они функционируют как нервы-синергисты.

Рефлекторные влияния на деятельность сердца могут возникать при раздражении различных интеро- и экстерорецепторов. Но особое значение в изменении деятельности сердца имеют рефлексы, возникающие с рецепторов, расположенных в сосудистой системе, получивших название сосудистых рефлексогенных зон. Они расположены в дуге аорты, в каротидном синусе (область разветвления общей сонной артерии) и в других участках сосудистой системы. В этих рефлексогенных зонах находится множество механо, баро-, хеморецеторов, которые реагируют на различные изменения гемодинамики и состав крови.

Рефлекторные влияния с механорецепторов каротидного синуса и дуги аорты особенно важны при повышении кровяного давления. Последнее приводит к возбуждению этих рецепторов и, как следствие, повышению тонуса блуждающего нерва, в результате чего возникает торможение деятельности сердца (отрицательный хроно- и инотропный эффекты). При этом сердце меньше перекачивает крови из венозной системы в артериальную и давление в аорте и крупных сосудах снижается.

Интенсивное раздражение интерорецепторов может рефлекторно привести к изменению деятельности сердца, вызывая либо учащение и усиление, либо ослабление и урежение сердечных сокращений. Так, например, раздражение рецепторов, брюшины (поколачивание пинцетом но животу лягушки) может привести к урежению сердечной деятельности и даже к его остановке (рефлекс Гольца). У человека кратковременная остановка сердечной деятельности также может наступить при ударе в область живота. При этом афферентные импульсы по чревным нервам достигают спинного мозга, а затем ядер блуждающих нервов, от которых по эфферентным волокнам вагуса импульсы направляются к сердцу, вызывая его остановку. К вагусным рефлексам относится и глазо-сердечный рефлекс (рефлекс Данини-Ашнера) — урежение сердечной деятельности при легком надавливании на глазные яблоки.

Корковая регуляция деятельности сердца. Изменение сердечной деятельности могут вызвать различные эмоции или упоминание о факторах, их вызывающих, что свидетельствует об участии коры больших полушарий мозга в регуляции деятельности сердца.

Наиболее убедительные данные о наличии корковой регуляции сердечной деятельности получены методом условных рефлексов. Условно-рефлекторные реакции лежат в основе предстартовых состояний спортсменов, сопровождающихся такими же изменениями деятельности сердца, как и во время соревнований.

Кора больших полушарий головного мозга обеспечивает приспособительные реакции организма не только к настоящим, но и к будущим событиям. Условно-рефлекторные сигналы, предвещающие наступление этих событий, могут вызвать изменения сердечной деятельности и всей сердечно-сосудистой системы в той мере, в какой это необходимо, чтобы обеспечить предстоящую деятельность организма.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Разделы: Биология

Класс:

Образовательные цели:

  • закрепить знания об особенностях строения сердца
  • углубить и обобщить знания о причинах неутомимости сердца, стадиях сердечного цикла и их характеристиках
  • научить учащихся решать задачи с применением знаний о сердечном цикле
  • показать взаимосвязь строения и функций сердца
  • познакомить учащихся с особенностями регуляции работы сердца (автоматизм, нервная, гуморальная)

Воспитательные цели:

  • формирование навыков здорового образа жизни: показать роль физических упражнений в нормальной работе сердца; показать отрицательное влияние на работу сердца курения и алкоголя

Развивающие цели:

  • развитие умений работать с учебником: выделять главное, анализировать, сравнивать, определять понятия
  • развитие творческих , коммуникативных способностей

План урока:

1. круги кровообращения

2. строение сердца

II. Изучение новой темы

1) сердечный цикл
2) решение задачи на знание сердечного цикла
3) регуляция работы сердца
4) факторы, влияющие на деятельность сердца

III. Закрепление

IV. Домашнее задание

V. Рефлексия

Ход урока

Я предлагаю вам вспомнить детский стишок:

Раз, два, три, четыре, пять,
Вышел зайчик погулять…
Вдруг охотник прибегает…

К тому моменту, когда охотник сделает “пиф, паф”, кровь из сердца успевает добежать до пяток и макушки и вернуться обратно.

Давайте вспомним, какой путь проходит кровь

(работа с таблицей “Круги кровообращения” )

Какие сосуды замыкают круги кровообращения и обеспечивают непрерывную циркуляцию крови? (капилляры)

А вам известно, что количество капилляров столь огромно (150 миллиардов), что если их вытянуть в одну линию, ею можно будет свыше двух раз опоясать земной шар. И такой путь кровь преодолевает не раз и не два в год, а каждую минуту на протяжении всей жизни человека.

Читайте также:  Не включается кондиционер на калине

Орган, заставляющий двигаться кровь по сосудам – сердце, обладает поразительной работоспособностью. Давайте обратимся к фактам:

  • В сутки сердце делает 100 тысяч ударов, за год – почти 40 миллионов.
  • Общая работа желудочков за одну минуту составляет133,5 Дж, а за сутки 192240 Дж. Она достаточна, чтобы поднять человека массой 64 кг. на высоту 300 метров.
  • В течение жизни сердце выбрасывает в аорту столько крови, что ею можно было бы заполнить канал длиной в 5 км., по которому прошел бы большой волжский теплоход.
  • В среднем за удар сердце выталкивает 60 см 3 крови, при физической работе — 200 см3 . Сердце может работать в 6-8 раз сильнее, чем в покое, и за 1 час перегонять до 35 л. крови. За 8,5 часов лыжного пробега на 100 км. сердце спортсмена перекачивает 35 тонн крови – целую железнодорожную цистерну

Что с вашей точки зрения необходимо знать, чтобы ответить на главный вопрос нашего урока:

В чем секрет неутомимости и работоспособности сердца?

(строение сердца, как оно работает)

На первый вопрос мы с вами уже можем ответить

(Ответ: строение сердца)

У: Для того чтобы ответить, как работает сердце, нам необходимо поработать с учебником. На с. 130 прочитайте текст “Сердечный цикл” и попробуйте заполнить предложенную вам таблицу

Заполняя колонку “Состояние клапанов”, отметьте, открыты они или закрыты.

Фазы сердечного цикла Длительность фазы Движение крови Состояние клапанов
створчатые полулунные
Из предсердий в желудочки
Из желудочков в сосуды
Кровь переходит в предсердия и желудочки

(Таблица 1 в готовом виде)

Фазы сердечного цикла Длительность фазы Движение крови Состояние клапанов
створчатые полулунные
Сокращение предсердий 0,1 Из предсердий в желудочки Открыты Закрыты
Сокращение желудочков 0,3 Из желудочков в сосуды Закрыты Открыты
Расслабление 0,4 Кровь переходит в предсердия и желудочки Открыты Закрыты

Исходя из полученной информации, ответьте на вопрос:

В чем секрет неутомимости и работоспособности сердца?

(работает сердце только в тот момент, когда выталкивает кровь, а в остальное время отдыхает)

Давайте посчитаем, сколько работают, а сколько отдыхают различные отделы сердца

(таблица 1 дана на доске, на ее основе составляется таблица 2)

Работают Отдыхают
Предсердия 0,1 0,7
Желудочки 0,3 0,5
Створчатые клапаны 0,3 0,5
Полулунные клапаны 0,5 0,3

У: Полученные знания о сердечном цикле помогут нам в решении задач

Разбор задачи (задание а. — разбирают вместе, б. — I вариант, г. — II вариант)

Представьте ритмичную работу сердца52-летнего человека, и, исходя из продолжительности фаз сердечного цикла, определите, сколько из 52 лет у него:

а) отдыхали мышцы желудочков сердца

б) отдыхали мышцы предсердий

в) работали (были закрыты) створчатые клапаны

г) работали (были закрыты) полулунные клапаны

а) 52г. 0,8 с.
хг. 0,5 с. Х= 52г. * 0,5 с./ 0,8 с.=32,5 г.
б) 52г 0,8 с.
хг. 0,7с.. Х=52г. * 0,7с./ 0,8 с. = 45,5 г.
в) 52г 0,8 с.
хг. 0,3с.. Х=52г. * 0,3с./ 0,8 с. = 19,5 г.
г) 52г. 0,8 с.
хг. 0,5 с. Х= 52г. * 0,5 с./ 0,8 с.=32,5 г.

а) 32,5 лет отдыхали мышцы желудочков сердца

б) 45,5 лет отдыхали мышцы предсердий

в) 19,5 лет работали (были закрыты) створчатые клапаны

г) 32,5 лет работали (были закрыты) полулунные клапаны

Сердце работает на протяжении всей жизни человека – во время работы отдыха, сна. Давайте вспомним, какие системы регулируют деятельность любого органа, в том числе и сердца.

(нервная и эндокринная)

У: Чтобы уточнить как именно нервная и эндокринная системы регулируют деятельность сердца, обратимся к учебнику.

Прочитайте текст на стр. 131 и допишите в предложенную вам схему недостающие детали.

В отличие от других органов регуляция работы сердца осуществляется не только под влиянием нервной и гуморальной системы, но и под влиянием импульсов, возникающих в нем самом – такая способность носит название автоматизм

Запись в тетради:

Автоматизм сердца – это способность сердца ритмически сокращаться без внешних раздражений, под влиянием импульсов, возникающих в нем самом.

В сердце человека источником автоматизма служат особые мышечные клетки. Они располагаются в различных его отделах. В здоровом сердце человека главным центром зарождения автоматических импульсов являются мышечные клетки, расположенные в правом предсердии.

Именно способностью к автоматизму можно объяснить то, что сердце способно сокращаться даже вне организма. Об этом свидетельствуют следующие факты:

Наблюдали бьющееся сердце зародыша цыпленка, помещенное в стакан с теплым физиологическим раствором. В этих условиях сердце пульсировало три месяца.

В другом случае клетки сердечной мышцы росли, но не двигались. И пульсацию сердца обнаружили совершенно случайно в момент, когда хотели выплеснуть его из стакана, спустя 65 суток от начала опыта.

Немецкий ученый Коррель поддерживал в питательной среде сокращение кусочка сердца куриного зародыша в течение семи лет.

Сердце собаки вне организма может сокращаться в определенных условиях в течение нескольких суток.

Сердце считается наиболее живучим из всех органов. Однако из всего сказанного не надо делать вывода, что работа дается сердцу легко. Ему, конечно, трудно, а отдых совершенно необходим для восстановления сил. Поэтому, чем большую помощь вы сможете оказать своему сердцу, тем дольше и лучше будет служить вам этот неутомимый труженик

Сообщение 1

Заболевания сердца и сосудов по тяжести последствий занимают первое место среди всех заболеваний. Движение, разумная физическая нагрузка — непременное условие здорового сердца и всего организма. Правильная тренировка важна для сердца и мышечной системы, а физическая бездеятельность для них губительна. В работе сердечная мышца хорошо снабжается питательными веществами и кислородом.

Какие же физические упражнения для сердца самые полезные? Те, которые выполняются непрерывно и достаточно долго. К ним относятся: бег, плавание, ходьба на лыжах, гребля, езда на велосипеде, катание на коньках, спортивные игры (футбол, баскетбол, теннис). Получив разрешение от врача можно заниматься любым из них или чередовать по своему желанию. Важно только, чтобы продолжительность занятий была не меньше 20-30 минут и не больше 1-1,5 часа в день. Проводить занятия лучше всего 3-4 раза в неделю.

Конечно, пробежать с непривычки полчаса без отдыха будет трудно или даже невозможно. Но в этом и нет необходимости. Начинать надо с небольших пробежек в 3-5 минут, чтобы не очень уставать. Нагрузку в беге, и в других упражнениях нужно увеличивать до 20 минут и больше постепенно, в течение нескольких месяцев.

Занимаясь таким образом, вы заметите, что пробегаете, проплываете или проходите значительно больше, а устаете – меньше. Это и есть результат укрепления сердца. Оно становится сильнее, легче справляется со своими задачами и потому работает надежнее, лучше, позволяя вам выполнять нагрузки, еще недавно казавшиеся невыполнимыми

Сообщение 2

От состояния сердечных сосудов во многом зависит деятельность сердца.

Различного рода нервные перенапряжения, длительное переутомление могут вызвать стойкие спазмы мелких артерий, питающих кровью сердце. Никотин — сильный сосудосуживающий яд, поэтому курение является причиной спазма сосудов. Затрудняет движение крови тесная одежда, особенно сдавливающая грудь, шею, что мешает кровоснабжению сердца, мозга. Тугой пояс может быть причиной замедления кровотока в органах брюшной полости, а тесная обувь — в ногах. Для гигиены сердца важен нормальный сон. Во сне сердце работает спокойно и с меньшей силой, чем при бодрствовании.

Чрезмерное потребление животной пищи (мяса, масла, яиц) в среднем и пожилом возрасте способствует откладыванию жироподобного вещества холестерина и солей кальция в среднем слое стенок артерий. Губительно влияет на стенки артерий неумеренное употребление спиртных напитков. В результате сосуды теряют свою эластичность и гибкость, становятся твердыми и хрупкими. Просвет их нередко сужается, движение крови затруднено. От этого страдает сердце.

Для предупреждения болезней сердца и сосудов необходимо создавать достаточные по силе и продолжительности физические нагрузки, соблюдать режим труда и отдыха, правильно питаться, отказаться от курения и употребления алкоголя.

Сегодня на уроке вы достаточно много узнали о работе сердца, предлагаю вам в качестве творческого задания составить синквейн на тему “Сердце”.

Синквейн – стихотворение в прозе из 5 строк

2 строка — 3-5 прилагательных

3 строка — 3-5 глаголов

4 строка — 1-2 суждения (умные предложения)

5 строка — эмоция, выражающая личное отношение к теме

(на задание дается 3-5 минут, затем желающие представляют свои работы)

Горячее, сильное, молодое.

Бьется, тикает, живет.

Сердце, один из важнейших органов в человеческом организме.

Тест (проверяется сразу путем взаимопроверки)

1.В деятельности сердца можно выделить:

2. Сколько длится сокращение предсердий в сердечном цикле?

3. Какова продолжительность фазы расслабления в сердечном цикле?

4. Парасимпатическая нервная система работу сердца:

5. Как влияет на деятельность сердца адреналин?

Правильные ответы: 1б 2а 3в 4б 5а

1. Сердце зародыша цыпленка, помещенное в физиологический раствор, сокращается благодаря:

а) нервной регуляции

б) гуморальной регуляции

2. Сколько длится сокращение желудочков в сердечном цикле?

3. Считается, что створчатые и полулунные клапаны сердца работают, если они:

4. Симпатическая нервная система работу сердца:

5. Как влияет на деятельность сердца ацетилхолин?

Правильные ответы: 1в 2б 3б 4б 5а

Вычислить сколько работали:

в) створчатые клапаны

г) полулунные клапаны у вас или ваших близких (мама, папа, бабушка, дедушка, братья, сестры) на выбор.

И в завершении нашего урока я предлагаю вам закончить одну из предложенных фраз:

Сегодняшний урок показал мне…

На будущее мне надо иметь в виду…

Сегодня я узнал…

Литература:

  1. Акперова И.А. Уроки биологии в 6 классе. Мастер- класс. – М.: Дрофа, 2005.
  2. Батуев А.С. Биология. Человек. Учебник для 9 класса. – М.: Просвещение, 1994.
  3. Бруновт Е.П., Зверев И.Д., Малахова Г.Я., Маш Р.Д., Реброва Л.В., Соколова Е.А. Методика обучения анатомии, физиологии и гигиене человека. Пособие для учителей. — М.: Просвещение, 1973.
  4. Залесский М. Занимательная анатомия.- М.: Росмэн, 1998.
  5. Зверев И.Д. Человек. Организм и здоровье. Пособие для учащихся. – М.: Вентана – Граф, 2000.
  6. Каминский Ю.В. Абитуриенту Владивостокского Государственного Медицинского Университета. Учебное пособие. Владивосток, 1998.
Tags
No Tag

No responses yet

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock detector