Урок по биология в 8 клас.
Тема:Сърдечна функция и нейната регулация.
Цел: систематизира знанията за структурата на сърцето; формират концепцията за сърдечния цикъл и автоматизма на сърцето; разкриват характеристиките на регулацията на сърдечните контракции,засилват се познавателна дейностученици чрез решаване на проблемни въпроси; възпитаване на доброта, чувствителност, взаимно уважение към другите.
Оборудване: таблица „Функция на сърцето”, компютър, мултимедия, диаграма „Регулация на сърдечната функция”.
Напредък на урока:
Актуализиране на знанията
Продължаваме да се запознаваме с органите на кръвообращението. Нека си припомним какво вече знаем:
А) Блиц анкета
Кръвоносната система се състои от... (сърце и кръвоносни съдове)
Има три вида съдове: ... (артерии, вени и капиляри)
Съдовете, по които тече кръв от сърцето, се наричат... (артерии)
Най-голямата артерия се нарича ... (аорта), намира се в ... кръвоносната система.
Съдовете, които носят кръв към сърцето, се наричат... (вени)
Съдовете, в които протича газообмен, се наричат... (капиляри)
Кои съдове имат най-дебели стени? (артерии)
Кои съдове имат полулунни клапи? (вени)
Колко кръга на кръвообращението има в човешкото тяло? кои?
Как се нарича червеночервената кръв, наситена с кислород? (артериален)
Какво е името на бургундска кръв, наситена с въглероден диоксид? (венозен)
Винаги ли тече през артериите? артериална кръв?
Кога артериалната кръв тече през вените?
Каква е последователността на движение на кръвта през кръвообращението? (вентрикул – артерия – капиляр – вена – атриум)
Къде се намира сърцето? От какво е защитен?
Какъв е размерът му? форма?
(откъс от стихотворението „Сърце” на Е. Межелайтис)
Какво е сърце?
Твърд ли е камъкът?
Ябълка с лилаво-червена кора?
Може би между ребрата и аортата,
Има ли биеща топка, която прилича на глобус на Земята?
По един или друг начин всичко земно
Побира се в неговите граници
Защото той няма мир
Има нещо общо с всичко.
Много произведения са посветени на „сърцето“:
М. Горки - „Смелото сърце на Данко“.
Вилхем Хауф - „Замръзналото кралство“.
Какви епитети не се присъждат на сърцето в литературни произведения: горещ и студен, безкористен и алчен, умен и глупав, симпатичен, добър и жесток, смел, горд и зъл, каменен, чувствителен и щедър, открит и безчувствен, глух, черно сърце и златно, ранено, разбито, майчино сърце и сърце приятел.
Какво е това сърце?
Б) работа с рисунката “Устройство на сърцето” - р/т стр. 82 упражнение 124
( Самотест: 1 - вени, 2 - аорта, 3 - белодробна артерия, 4 - белодробни вени, 5 - ляво предсърдие, 6 - листови клапи, 7 - лява камера, 8 - дясна камера, 9 - полулунни клапи, 10 - дясно предсърдие)
Мотивационен етап
Каква работа върши сърцето, статична или динамична?
При какъв тип работа умората се развива по-бързо? През какъв период от време?
Защо, изпълнявайки статично? сърцето може да работи средно 70-80 години?
Сърцето е в състояние да се съкращава ритмично и в покой се съкращава 100 000 пъти на ден, като същевременно изразходва толкова енергия, колкото би било достатъчно, за да вдигне товар от 900 kg на височина 14 m.
(Допълнително - стр. 152)
Формиране на нови знания
Тогава защо сърцето има такава ефективност?
Функцията за изпълнение пада върху себе сисърдечен мускул.
Каква е неговата структура? (плат - стр. 37 фигура; стр. 38 текст, отгоре)
Стената на сърцето има три слоя:
*епикард – външен серозен слой, покрива сърцето (слят с перикарда);
*миокард – средният мускулен слой, образуван от напречнонабраздения сърдечен мускул (всяко мускулно влакно съдържа 1-2 ядра, много митохондрии);
*ендокард – вътрешен слой (от епител).
За да може един мускул да работи дълго време и активно, той трябва систематично да получава храна, как става това? (интракардиална циркулация). INперикардна торбичка съдържа серозна течност, която овлажнява сърцето и намалява триенето по време на контракциите му.
(нервни възли – стр. 151 фиг.)
IN нервни възлина сърцето възниква възбуждане, което се предава във всички камери на сърцето, първо към предсърдията, след това към вентрикулите, следователносе намаляват последователно.
Способността на сърцето да се съкращава ритмично под въздействието на импулси, възникващи в самия сърдечен мускул, се нарича автоматизм на сърцето.
Ако прережете нервите и кръвоносните съдове и извадите сърцето от тялото, тогава сърцето ще се свива ритмично за известно време;
Изолирано сърце на жаба "задвижва" 6% разтвор на готварска сол;
Човешкото сърце може да бъде съживено чрез преминаване на разтвор на Рингер (телесна температура, глюкоза с кислород) през него;
Експериментът за съживяване на изолирано сърце е извършен за първи път през 1903 г. от руския учен А. А. Кулябко (сърцето на дете след 20 часа смърт, починало от пневмония).
Ето как възниква - сърдечен цикъл -70-75 пъти в минута
Фази на сърдечния цикъл:
Предсърдно съкращение (0,1 сек) – кръв във вентрикулите
Вентрикуларна контракция (0,3 сек) - кръвта се изхвърля в аортата и белодробна артерия
Пауза обща релаксация(0,4 сек)
Периодът, обхващащ 1 свиване и отпускане на сърцето, се нарича сърдечен цикъл.
Съкращение - систола
Релаксация - диастола
Гледане на видео клипове
Така един сърдечен цикъл продължава 0,8 секунди.
И така, каква работа върши сърцето, статична или динамична?
Колко време почива сърцето? (половин живот на човек)
Регулация на сърцето
Винаги ли сърцето работи еднакво? Дайте примери.
Не напразно, когато изобразяват любов, рисуват сърце. Защо сърцето, символ на любовта, изглежда различно? Това е изображение на символа на целуващи се лебеди.
(работа със схемите „Регулация на сърцето”)
Нервна регулация– стр.56 от учебника
Хуморална регулация – стр.47 от учебника
Вижте видео клипове 343, 344, 348, 346 от електронното приложение.
Прилагане на нови знания
А) Изпълнение лабораторна работа- 345 видео фрагмента
Б) Извършване на тестове 349 „Фази на сърдечния цикъл“, 350 „Тестове с липсващи термини“
Обобщение на урока. Отражение
Анализирайте: Имате ли нужда от знанията, които сте научили днес, в бъдещия си живот? за какво?
Сред многото фактори средаНикотинът и алкохолът влияят много зле на сърцето.
Тези вещества не само влияят негативно на сърцето, но и грубите думи, злото и несправедливостта нараняват сърцето. И как се отразява положително на сърцето? блага дума, усмивка, добро настроение, чувствителен внимателно отношение, т.е. положителни емоции.
Сърцето е специален орган. През всичките векове поетите са го почитали много, за него са написани много стихове и песни. И сърцето на майката е на много специален пиедестал - безкрайно мило и любящо, всеопрощаващо, както в стихотворението на Дмитрий Кедрин „Сърце“.
Момиче е измъчвано от казак на оградата:
„Кога ще ме обикнеш, Оксана?
Ще го взема със сабята си за кражба
И леки пайети, и звънтящи рубли!“
Момичето отвърна, сплитайки косата си:
„Гадателката ми гадаеше за това в гората.
Тя пророкува: Ще обичам този
Кой ще донесе сърцето на майка ми като подарък,
Няма нужда от пайети, няма нужда от рубли,
Дай ми сърцето на старата си майка.
Ще влея пепелта му в хмел,
Ще се напия и ще те обичам!“
От този ден нататък казакът млъкна, намръщи се,
Не хапнах борш, не ядох саламата.
Разрязал с острие гърдите на майка си
И със заветното бреме тръгна:
Той поставя сърцето й върху цветна кърпа
Коханой го носи в рошавата си ръка.
По пътя зрението му се замъгли,
Докато се качваше на верандата, казакът се спъна.
И сърцето на майката, падайки на прага,
Тя го попита: "Наранен ли си, синко?"
След тези думи бих искал да призова всички да се грижат за сърцата си, за сърцата на другите, да бъдат чувствителни към другите, да щадят сърцата си от ненужен стрес, да се грижат един за друг.
D/z
Именно този орган е незаменим и важен за човешкото тяло. Именно по време на неговата пълноценна работа се осигурява постоянната и пълноценна дейност на всички органи, системи и клетки. Сърцето ги снабдява с хранителни вещества и кислород, като гарантира, че тялото се пречиства от веществата, образувани в резултат на метаболизма.
В някои ситуации регулацията на сърцето е нарушена. Нека разгледаме въпроси, свързани с дейността на основния орган на човешкото тяло.
Характеристики на работа
Как се регулира работата на сърцето и кръвоносните съдове? Това тялое сложна помпа. Съдържа четири различни отделинаречени камери. Две се наричат ляво и дясно предсърдие, а две се наричат вентрикули. В горната част има доста тънкостенни предсърдия; по-голямата част от сърцето е разпределена в мускулните вентрикули.
Регулирането на сърцето е свързано с изпомпване на кръв по време на ритмични контракции и релаксации на мускулите на този орган. Времето на свиване се нарича систола, интервалът, съответстващ на релаксация, се нарича диастола.
Тираж
Първо, предсърдията се свиват по време на систола, след това предсърдията функционират. Венозната кръв се събира в цялото тяло и навлиза в дясното предсърдие. Тук течността се изтласква и преминава в дясната камера. Областта ще изпомпва кръвта, насочвайки я към. Това е името, дадено на съдовата мрежа, която прониква в белите дробове. На този етап се извършва обмен на газ. Кислородът от въздуха навлиза в кръвта, насища я и въглеродният диоксид се отделя от кръвта. Богатата на кислород кръв се насочва към лявото предсърдие, след което се влива в лявата камера. Именно тази част от сърцето е най-силната и голяма. Неговите задължения включват изтласкване на кръв през аортата в голям кръгкръвообращението Той влиза в тялото, премахвайки въглеродния диоксид от него.
Характеристики на функционирането на кръвоносните съдове и сърцето
Регулирането на сърцето и кръвоносните съдове е свързано с електрическата система. Именно това осигурява ритмичното биене на сърцето, неговото периодично свиване и отпускане. Повърхността на този орган е покрита с множество влакна, способни да генерират и предават различни електрически импулси.
Сигналите произхождат от синусовия възел, наречен "пейсмейкър". Тази област се намира на повърхността на дясното главно предсърдие. Произведеният в него сигнал преминава през предсърдията, предизвиквайки контракции. След това импулсът се разделя на вентрикулите, създавайки ритмично свиване на мускулните влакна.
Колебанията в контракциите на сърдечния мускул при възрастен варират от шестдесет до осемдесет контракции в минута. Те се наричат сърдечен импулс. За да се регистрира активността на електрическата система на сърцето, периодично се правят електрокардиограми. С помощта на такива изследвания може да се види образуването на импулс, както и движението му през сърцето и да се идентифицират смущения в такива процеси.
нервно- хуморална регулацияработата на сърцето е свързана с външни и вътрешни фактори. Например, при силен емоционален стрес се наблюдава ускорен пулс. По време на работа хормонът адреналин се регулира. Именно той е в състояние да увеличи сърдечната честота. функцията на сърцето ви позволява да идентифицирате различни проблеми с нормалния сърдечен ритъм и да ги отстраните своевременно.
Нередности в работата
Медицинските работници под такива неуспехи означават различни нарушения на пълното свиване на сърдечния ритъм. Такива проблеми могат да бъдат причинени от различни фактори. Например, регулирането на сърдечната дейност се извършва при електролитни и ендокринни заболявания и вегетативни заболявания. Освен това възникват проблеми с интоксикация с определени лекарства.
Често срещани видове нарушения
Нервната регулация на сърцето е свързана с мускулни контракции. Синусовата тахикардия кара сърцето да бие по-бързо. Освен това са възможни ситуации, при които броят на сърдечните контракции намалява. Това заболяване се нарича медицински синусова брадикардия. Сред опасни нарушения, свързани с дейността на сърцето, отбелязваме параксизмална тахикардия. Когато е налице, има внезапно увеличаване на броя на сърдечните удари до сто в минута. Пациентът трябва да бъде поставен хоризонтално положение, незабавно се обадете на лекар.
Регулирането на сърдечната функция е свързано с предсърдно мъждене, екстрасистолия. Всяко смущение в нормалното пулстрябва да е сигнал за контакт с кардиолог.
Автоматична работа
В покой сърдечният мускул се свива приблизително сто хиляди пъти за един ден. През този период от време тя изпомпва около десет тона кръв. Съкратимостта се осигурява от сърдечния мускул. Той принадлежи към набраздения мускул, тоест има специфична структура. Той съдържа определени клетки, в които се появява възбуждане, което се предава на стените на мускулите на вентрикулите и предсърдията. Контракциите на сърдечните части се случват на етапи. Първо се свиват предсърдията, след това вентрикулите.
Автоматизацията е способността на сърцето да се свива ритмично под въздействието на импулси. Именно тази функция гарантира независимост между нервната система и функционирането на сърцето.
Цикличност на работа
Като знаете, че средният брой контракции в минута е 75 пъти, можете да изчислите продължителността на една контракция. Средно трае около 0,8 секунди. Пълният цикъл се състои от три фази:
- в рамките на 0,1 секунда двете предсърдия се свиват;
- Свиването на лявата и дясната камера продължава 0,3 секунди;
- Общата релаксация настъпва за около 0,4 секунди.
Релаксацията на вентрикулите настъпва за приблизително 0,4 секунди; за предсърдията този период от време е 0,7 секунди. Това време е напълно достатъчно, за да възстановите напълно работата на мускулите.
Фактори, влияещи върху работата на сърцето
Силата и честотата на сърдечните контракции са свързани с външните и вътрешна средачовешкото тяло. При рязко увеличениеброй наблюдавани контракции производство съдова система огромно количествокръв за единица време. С намаляването на силата и честотата на сърдечния ритъм кръвоотделянето намалява. И в двата случая настъпва промяна в кръвоснабдяването на човешкото тяло, което се отразява негативно на неговото състояние.
Регулирането на сърцето се извършва рефлекторно и в него участва автономната нервна система. Импулси, които идват до сърцето чрез парасимпатиковия път нервни клетки, ще забави и отслаби контракциите. Повишената и повишена сърдечна честота се осигурява от симпатиковите нерви.
Хуморалната работа на "човешкия двигател" е свързана с функционирането на биологично активни вещества и ензими. Например, адреналинът (надбъбречен хормон), калциевите съединения допринасят за увеличаване на честотата и засилване на сърдечните контракции.
Калиеви соли, напротив, помагат за намаляване на броя на контракциите. За адаптация сърдечно-съдовата системадо външни условияприлага хуморални фактори и функциониране нервна система.
По време на физическа работа импулсите се получават от рецепторите на сухожилията и мускулите в централната нервна система, която регулира работата на сърцето. В резултат на това се увеличава потокът от импулси към сърцето през симпатиковите нерви и се отделя адреналин в кръвта. Поради увеличаването на броя на сърдечните удари, тялото се нуждае от допълнителни хранителни веществаи кислород.
?
2. Какви са функциите на сърдечната торбичка?
3. Как работят сърдечните клапи?
4. От какво се състои сърдечният цикъл?
5. Как се регулира от централната нервна система
6. Системата е съчетана със сърдечен автоматизъм
7. дейности?
Позиция на сърцето в гръдната кухина.
Думата "сърце" идва от думата "среда". Сърцето е по средата между дясното и леви бели дробовеи само леко се измести лявата страна. Върхът на сърцето е насочен надолу, напред и леко наляво, така че сърдечните удари се усещат най-силно отляво на гръдната кост.
Размерът на сърцето на човек е приблизително равен на размера на юмрука му. Неслучайно сърцето се нарича куха мускулна торбичка. Външен слойстената на сърцето е съставена от съединителна тъкан. Средният е миокардът - мощен мускулен слой. Вътрешен слойсе състои от епителна тъкан. Сърцето има същите слоеве като кръвоносните съдове.
Сърцето се намира в съединителнотъканна торбичка, наречена перикардна торбичка. Не приляга плътно към сърцето и не му пречи работа. Освен това вътрешните стени на перикардната торбичка отделят течност, която намалява триенето на сърцето по стените на сърдечната торбичка. Човешкото сърце е разделено от солидна преграда на лява и дясна част. Всеки от тях се състои от атриум и вентрикул. Между тях има клапа. Сухожилни нишки, прикрепени към папилата мускулите, свързват клапите към дъното на вентрикулите и ги предпазват от завъртане към предсърдията (фиг. 53, D). Когато вентрикулите се свиват, клапите на платната се затварят и кръвне може да влезе в предсърдията. От лявата камера кръвта се влива в аортата, от дясната камера в белодробната артерия. Между вентрикулите и тези артерии има полулунни клапи. Те предотвратяват връщането на кръвта от артериите към вентрикулите. Следователно кръвта тече само в една посока.
Характеристики на сърдечния мускул.
Сърдечният мускул, подобно на скелетния мускул, се състои от набраздени мускулни влакна. Стената на сърцето съдържа специални мускулни влакна, които могат да се възбудят. Скелетният мускул може да се свие само в отговор на входящ нервен импулс, докато сърдечният мускул се свива под въздействието на импулси, възникващи вътре в него. Способността на даден орган да работи без външни сигнални стимули се нарича автоматизъм. Сърдечният мускул също има тази способност.
Сърцето се свива и отпуска ритмично. При свиване кръвта се изтласква от камерата; при отпускане тя я изпълва (фиг. 54).
1. Сърдечен цикълзапочва със свиване на предсърдията. В този случай кръвта се изтласква през отворените листни клапи във вентрикулите на сърцето. Свиването на предсърдията започва от мястото, където вените се вливат в него, така че устата им се притискат и кръвта не може да тече обратно във вените.
2. След предсърдията се свиват вентрикулите. Листовите клапи, които разделят предсърдията от вентрикулите, се издигат, затварят се и предотвратяват връщането на кръвта в предсърдията. Нишките, които ги държат, и папиларните мускули са напрегнати. Това предотвратява навлизането на кръв в предсърдията. Под нейното налягане се отварят полулунните клапи на границата между вентрикулите и еферентните съдове и кръвта се насочва от лявата камера към аортата (голям кръг кръвообращението), и от дясната камера към белодробните артерии (белодробна циркулация).
3. Пауза. След края на свиването на вентрикулите, артериите се разтягат под натиска на изтласканата кръв, а полулунните клапи се затварят и кръвта се втурва през артериите. Полулунните клапи предотвратяват връщането на кръвта обратно във вентрикулите на сърцето. По време на паузата сърдечните камери се пълнят с кръв. Клапаните са отворени. От вените кръвта навлиза в предсърдията и частично се влива във вентрикулите. Когато започне нов цикъл, кръвта, останала в предсърдията, ще бъде изтласкана във вентрикулите - цикълът ще се повтори. Сърдечният цикъл има определена продължителност: предсърдията се свиват за 0,1 s; Вентрикулите се свиват за 0,3 s, а паузата продължава 0,4 s. Когато сърцето ускори работата си, паузата се скъсява.
Регулиране на сърдечните контракции.
Вече казахме, че сърцето има автоматизъм - то се съкращава под въздействието на възникнали от само себе си дразнения. Благодарение на това последователността на работа на сърдечните камери се поддържа при всякакви условия. Но под въздействието на външни и вътрешни причиниинтензивността на сърцето може да се промени. Промените в честотата и силата на сърдечните контракции възникват под въздействието на импулси от централната нервна система и биологично активни вещества, влизащи в кръвта. Но последователността на фазите на сърдечния цикъл не се променя.
От централната нервна система към сърцето се приближават два нерва: парасимпатиковият (вагус) и симпатиковият. Блуждаещият нерв забавя сърцето, а симпатикусът го ускорява. Интензивността на сърцето се влияе от хормони и други органични и минерални вещества. Така K+ йонът забавя и отслабва сърдечната дейност, а Ca+ + йонът я ускорява и засилва, подобно на надбъбречния хормон (адреналин).
В тялото работата на сърцето винаги е под регулаторното влияние на централната нервна система и хуморалните фактори. Физическа работа, емоционално състояние, психическият стрес влияе върху работата на сърцето.
Перикардна торбичка, листови клапи, папиларни мускули, полулунни клапи, автоматизъм, сърдечен цикъл, фази на сърдечния цикъл; свиване на предсърдията, вентрикулите, пауза; симпатикови и вагусови нерви, адреналин.
1. 1. Къде е сърцето? Какви са размерите му?
2. От какви слоеве се състои стената на сърцето?
3. Защо стената на лявата камера е по-мощна от дясната? Защо стените на предсърдията са по-тънки от стените на вентрикулите?
4. Какво се случва във всяка фаза на сърдечния цикъл?
5. Какво представлява сърдечният автоматизъм и как се съчетава с нервната и хуморалната регулация?
Коментирайте следните факти и отговорете на въпросите.
А. За първи път човешко сърце е съживено 20 часа след смъртта на пациент през 1902 г. от руския учен Алексей Александрович Кулябко (1866-1930). Ученият изпраща в сърцето чрез аортата хранителен разтвор, обогатен с кислород и съдържащ адреналин.
1. Може ли разтворът да влезе в лявата камера?
2. Къде би могъл да проникне, ако се знае, че входът на коронарна артерияразположен в стената на аортата и по време на изтласкването на кръвта е покрит от полулунните клапи?
3. Защо, освен хранителни вещества и кислород, в разтвора е включен и адреналин?
4. Каква характеристика на сърдечния мускул направи възможно съживяването на сърцето извън тялото?
Б. За първи път изведе пациента извън държавата клинична смъртСъветският военен лекар Владимир Александрович Неговски, който използва кръвопреливане в аортата на пациента, срещу естествения поток на кръвта. На какво се основаваше тази техника?
Колосов Д.В. Маш Р.Д., Беляев И.Н. Биология 8 клас
Изпратено от читатели от сайта
Сърцето на възрастен е конусовидно. Теглото му е 220-300 гр.
Топография на сърцето
Сърцето се намира в гръдната кухина, зад гръдната кост, в пространството между белите дробове, наречено медиастинум, така че основата му е обърната нагоре, а върхът му е насочен надолу и наляво. Основата на сърцето се проектира върху повърхността на гърдите по линия, свързваща две точки. Единият от тях е разположен върху хрущяла на 3-то ребро на разстояние 12,5 mm от десния ръб на гръдната кост, другият е върху хрущяла на второто ребро на 18 mm от левия ръб на гръдната кост. Върхът на сърцето се образува от лявата камера; се проектира в петото ляво междуребрие на разстояние 3 cm от средната равнина.
Макроструктура
Човешкото сърце е кух мускулест четирикамерен орган, състоящ се от две предсърдия и две вентрикули. Дясната и лявата половина на сърцето са разделени от твърда преграда. Предсърдията и вентрикулите комуникират чрез атриовентрикуларните отвори, в които има клапи, отварящи се към вентрикулите: трикуспидална отдясно и бикуспидална (митрална) отляво. Атриовентрикуларните клапи позволяват на кръвта да тече само в една посока, по градиента на налягането. Сърцето отвън е покрито с перикард. Външният му фиброзен слой се спуска от основата на сърцето и го обхваща като торбичка. Вътрешният (серозен) слой на перикарда образува два слоя - висцерален (покрива миокарда) и париетален (прилежащ отвътре към фиброзния перикард). Пространството между перикардните слоеве е тясна междина, пълна с течност, която улеснява движенията на сърцето. Вътрешността на сърдечната кухина е облицована с ендокард. Състои се от съединителна тъкан, покрита с ендотелиум и участва в образуването на клапните платна. Между перикарда и ендокарда е среден слой- миокард, който се образува мускулна тъкан. Дебелината на миокарда на лявата камера е значително по-голяма от тази на дясната. Стените на предсърдията са по-тънки от стените на вентрикулите. На вътрешната повърхност на вентрикулите има мускулни връзки - папиларни мускули. От върховете им започват тънки сухожилни хорди - струни, които в другия си край са прикрепени към долните ръбове на трикуспидалната и бикуспидалната клапи. Напрежението на сухожилните нишки в момента на свиване на вентрикулите предотвратява извиването на клапите към предсърдията.
Микроструктура на миокарда
Миокардът е сложна многотъканна структура. Основният компонент на миокарда са напречно набраздените контрактилни кардиомиоцити (типични), които образуват системата. Характерна особеност на микроструктурата на миокарда е наличието на интеркалирани дискове, където съседните кардиомиоцити образуват зони на плътен контакт. В зоната на тесен контакт на кардиомиоцитите електрическо съпротивлениее незначителен в сравнение с други области, така че възбуждането лесно и бързо се разпространява в цялата маса на миокарда. Миокардът има няколко свойства, които са изключително важни за сърдечната контракция: автоматичност, възбудимост, проводимост, контрактилност и вътрешна секреция.
Кръвта в сърдечно-съдовата система тече само в една посока: от лявата камера през системното кръвообращение към дясното предсърдие, след това от дясното предсърдие към дясната камера, откъдето през белодробната циркулация към лявото предсърдие и от лявото предсърдие към лявата камера. Едностранчивостта на кръвния поток зависи от последователното свиване на частите на сърцето и неговия клапен апарат. Сърцето се свива ритмично (при хората 70-80 удара/мин). В този случай има стереотипно редуване на фазите на свиване (систола) и релаксация (диастола) на различни камери на сърцето, което се нарича сърдечен цикъл. Един цикъл на човешка сърдечна дейност се състои от три фази: предсърдна систола, вентрикуларна систола и пауза.
Фазов анализ на един цикъл на човешка сърдечна дейност
Първа фаза сърдечният цикъл е предсърдна систола: предсърдията се свиват и кръвта в тях навлиза във вентрикулите. Платковите клапи се отварят свободно към вентрикулите и следователно не пречат на потока на кръвта от предсърдията към вентрикулите. По време на предсърдната систола кръвта не може да тече обратно във вените, тъй като устията на вените се компресират от пръстеновидните мускули. Предсърдната систола продължава 0,12 секунди. След свиване предсърдията започват да се отпускат, т.е. настъпва предсърдна диастола, която продължава 0,7 секунди. Физиологичната същност на диастола е следната: продължителността на диастола е необходима, за да се осигури първоначалната поляризация на миокардните клетки поради времето на работа на Na-K помпата; осигуряване на отстраняването на Ca ++ от саркоплазмата; осигуряване на ресинтеза на гликоген; осигуряване на ресинтеза на АТФ; осигуряване на диастолно пълнене на сърцето с кръв.
Предсърдната систола е последвана от втора фаза - камерна систола. Вентрикуларната систола от своя страна се състои от две фази: фаза на напрежение и фаза на изтласкване на кръвта. По време на фазата на напрежение (която е разделена на фаза на асинхронна контракция и фаза на изометрична контракция) камерните мускули се напрягат (тонусът им се повишава) и налягането във вентрикулите се повишава. След това клапите се затварят с трясък. Папиларните мускули на вентрикулите се свиват, сухожилните нишки се разтягат и предотвратяват извиването на клапите към предсърдията. Напрежението на вентрикуларните мускули се увеличава, налягането се повишава и когато стане по-високо, отколкото в аортата и белодробния ствол (приблизително 150 mm Hg), полулунните клапи се отварят и кръвта се освобождава в съдовете под високо налягане. Това започва фазата на изтласкване на кръвта от вентрикулите (която е разделена на фаза на бързо изтласкване и фаза на бавно изтласкване). Фазата на напрежение продължава 0,03-0,08 секунди, а фазата на изтласкване - 0,25 секунди. Цялата камерна систола продължава 0,33 секунди. След камерната систола идва камерната диастола. В този случай полулунните клапи се затварят, тъй като кръвното налягане в аортата и белодробната артерия става по-високо, отколкото във вентрикулите. В същото време клапите на платната се отварят и кръвта отново тече чрез гравитация от предсърдията във вентрикулите. Вентрикуларната диастола продължава 0,47 секунди. Физиологичната същност на вентрикуларната диастола е същата като на предсърдната диастола.
При биещо сърце предсърдната диастола частично съвпада с камерната диастола (схема 1). Това е трета фаза сърдечен цикъл – пауза. По време на периода на пауза кръвта тече свободно от горната и долната празна вена в дясното предсърдие и от белодробните вени в лявото предсърдие. Тъй като листовите клапи са отворени, част от кръвта навлиза във вентрикулите. Паузата продължава 0,4 секунди. Тогава започва нов сърдечен цикъл. Всеки сърдечен цикъл продължава приблизително 0,8 секунди.
Схема 1. Систола и диастола
Предсърдия
Вентрикули
Сърдечната честота може да се изчисли от пулса. При здрав човек сърцето бие средно 70 пъти в минута. Този пулс се нарича нормотензияВашият пулс може да се променя през деня. Сърдечната честота се влияе от позицията на тялото. При физическа активност, емоционална възбуда, при вдишване се учестява сърдечната честота. Сърдечната честота зависи от възрастта: при деца под 1 година е 100-140 удара в минута, на 10 години - 90, на 20 години и по-големи 60 - 80, а при стари хора се увеличава до 90-95 удара в минута . Ако сърдечната честота намалее до 40-60 удара в минута, тогава се нарича този ритъм брадикардия. Ако се повиши до 90-100 и достигне 150 удара в минута, тогава този ритъм се нарича тахикардия. Пулс различни честотинаречен синусова аритмия.
Сърдечни звуци. Работата на сърцето е придружена от характерни звуци, които се наричат сърдечни звуци. При слушане със стетоскоп се различават два сърдечни звука: първи тоннаречен систолно, тъй като се появява по време на камерна систола. Тя е провлечена, скучна и ниска. Естеството на този тон зависи от треперенето на платната на клапите и сухожилните нишки и от свиването на мускулите на вентрикулите. Втори тон, диастолично, съответства на камерна диастола. Той е нисък, висок и се появява при затваряне на полулунните клапи, което се случва по следния начин. След систола кръвното налягане във вентрикулите рязко спада. В аортата и белодробната артерия по това време е високо, кръвта от съдовете се втурва обратно към страната на по-ниското налягане, тоест към вентрикулите, и под натиска на тази кръв полулунните клапи се затварят. Първият звук, който се чува на върха на сърцето - в петото междуребрие, съответства на активността на лявата камера и бикуспидалната клапа. Същият тон, чут на гръдната кост между прикрепването на IV и V ребра, ще даде представа за активността на дясната камера и трикуспидалната клапа. Вторият звук, чут във второто междуребрие вдясно от гръдната кост, се определя от пляскането аортни клапи. Същият тон, чут в същото междуребрие, но вляво от гръдната кост, отразява затръшването на белодробните клапи. Техниката за запис на сърдечни тонове се нарича фонокардиография.
Сърдечен ритъм. Ако поставите ръката си на лявото пето междуребрие, можете да усетите сърдечен ритъм . Този импулс зависи от промяната в позицията на сърцето по време на систола. При свиване сърцето става почти твърдо, завърта се леко отляво надясно, лявата камера се притиска гърдите, притиска я. Този натиск се усеща като тласък.
Количеството кръв, изхвърлено от сърцето. При свиване всяка камера освобождава средно 70-80 ml кръв. Количеството кръв, изхвърлено от всяка камера по време на систола, се нарича перкусии, или систолно, обем. Количеството кръв, изхвърлено от дясната и лявата камера, е еднакво. Ако количеството кръв, изхвърлено от вентрикула по време на систола, и сърдечната честота са известни, тогава може да се изчисли количеството кръв, изхвърлено от сърцето за минута, или минутен обем(SVK∙HR=MIK). Ако притокът на кръв към сърцето се увеличи, тогава силата на сърдечната контракция се увеличава съответно. Увеличаването на силата на свиване на сърдечния мускул зависи от неговото разтягане или, с други думи, от първоначалната дължина на влакната. Установено е, че колкото повече се разтяга един мускул, толкова по-силно се свива. Това свойство на сърдечния мускул се нарича закон на сърцето(закон на Старлинг). Този "закон" има ограничена стойност. Дейността на сърцето се регулира от нервната система, а не от механично разтягане на мускула, тъй като характеризира само една конкретна зависимост в работата на сърцето. Тези взаимоотношения обаче зависят и от функционално състояниесърце, което в крайна сметка се определя от регулаторното влияние на нервната система.
Електрически явления в сърцето. Дейността на сърцето е придружена от електрически явления. Всички възбудими тъкани в покой имат положителен заряд. Когато възникне възбуждане, зарядът на възбудената зона се променя на отрицателен. Миокардът също се подчинява на този модел. Когато възникне възбуждане, т.е. когато се появи електроотрицателност, възниква потенциална разлика между възбудената област и невъзбудената. С разпространението на вълната от електроотрицателност все повече и повече нови области стават електроотрицателни и следователно в нови области възниква потенциална разлика. Тоест в тях се появява ток на действие. Метод за изследване на сърцето, базиран на записване и анализиране на общия електрически потенциал (токове на действие), който възниква по време на възбуждането на различни части на сърцето, се нарича електрокардиография. Електрокардиограма(ЕКГ) е периодично повтаряща се крива, отразяваща хода на процеса на сърдечно възбуждане във времето. Използвайки ЕКГ данни, можете да оцените сърдечния ритъм и да диагностицирате неговите нарушения, да идентифицирате различни видове нарушения и увреждания на миокарда (включително проводната система), да наблюдавате ефекта на кардиотропните лекарства. лекарства. Електрокардиограма за всеки здрави хоравинаги е постоянна и има пет зъба, които са обозначени с буквите P, Q, R, S, T. Р вълната съответства на възбуждането на предсърдията и зъби Q,R,S,T- възбуждане на вентрикулите.
Разпространението на възбуждане в сърцето и последващата му реполяризация има сложна геометрия.
Предсърдна деполяризация. Вълната на възбуждане обикновено се разпространява отгоре надолу от синусовия възел към атриовентрикуларния възел. Първо се възбужда дясното, а след това лявото предсърдие. Предсърдната деполяризация се записва на ЕКГ като Р вълна.
Предсърдна реполяризацияняма отражение върху ЕКГ, тъй като е наслоен във времето с процеса на камерна деполяризация (QRS комплекс).
Атриовентрикуларно забавяне. От предсърдията възбуждането се насочва към атриовентрикуларното съединение, където разпространението му се забавя. След известно забавяне снопът Хис, неговите крака, клони и влакна на Пуркиние се възбуждат. Потенциалната разлика е много малка, тъй като се възбужда само проводимата атриовентрикуларна система. Следователно на ЕКГ се записва изоелектричният сегмент P-Q.
Вентрикуларна деполяризацияНа ЕКГ се записва под формата на QRS комплекс, в който се разграничават три последователни фази. Вентрикуларното възбуждане започва с деполяризация на междукамерната преграда (Q вълна). След това се възбужда апикалната област на дясната и лявата камера (R вълна). Вълната на деполяризация се насочва надолу надясно и след това надолу наляво, след което, "отразена" от върха на сърцето, се насочва ретроградно - нагоре към основата на вентрикулите. Последни се възбуждат базалните участъци на интервентрикуларната преграда и миокарда на дясната и лявата камера (S вълна).
Пълно покритие на възбуждане и реполяризация на вентрикулите. По време на пълното покритие на вентрикулите чрез възбуждане няма потенциална разлика между нито една от неговите точки, поради което на ЕКГ се записва изоелектрична линия - сегмент S - T. Процесът на бърза крайна реполяризация на вентрикулите съответства на Т вълната.
Автоматизъм на сърцетоПроводна система на сърцето. Нарича се способността на сърцето да се свива ритмично, независимо от външната стимулация автоматичен. Причината за автоматизацията е промяна в метаболизма в възлите и техните клетки. Появата на периодични вълни на възбуждане също зависи от реакцията на кръвта: изместването на реакцията към алкалната страна причинява увеличаване на сърдечната честота, а към киселинната страна - забавяне. Голяма стойностима съотношение на натриеви, калиеви и калциеви йони. При относително повишаване на концентрацията на натриеви и калиеви йони, дейността на сърцето се забавя и отслабва. При относително повишаване на концентрацията на калциеви йони, сърцето постепенно престава да се отпуска. Проводимата система на сърцето е представена от възли, които се образуват от клъстери от атипични кардиомиоцити и сноп, простиращ се от тези възли.
Първи клъстератипичните кардиомиоцити се намират в дясното предсърдие между устията на горната и долната празна вена. Този клъстер беше кръстен Кийт-Флак възел, или синоатриален възел. Втори клъстерсъщо се намира в дясното предсърдие, но в атриовентрикуларната преграда, поради което се нарича атриовентрикуларен възел, или кръстовище Ashof-Tawara. От възела на Ashof-Tavara се отклонява сноп, който се насочва към вентрикулите по протежение на междукамерната преграда. Този пакет се нарича Неговият пакет. Хисовият сноп е разделен на два крака, единият от които отива към дясната камера, а другият към лявата, съответно как се наричат тези крака десни и леви снопчета. Между синоатриалните и атриовентрикуларните възли са разположени междувъзлови пътища: преден интернодален и междупредсърден (сноп на Бахман); среден интернодален (сноп на Венкебах); заден интернодален и междупредсърден (сноп на Торел).
Основният център на автоматизацията е възелът Keith-Flack. От него, по проводимите влакна на предсърдията, възбуждането достига до атриовентрикуларния възел (Ashof-Tavara), където има известно забавяне на провеждането на възбуждане, необходимо за координираната работа на вентрикулите и предсърдията. Тогава възбуждането по протежение на проводящите кардиомиоцити (атипични) на пакета His, неговите клони и влакна на Purkinje, на които са разделени и двата клона на пакета, се разпространява в миокарда (контрактилни кардиомиоцити - типични) на двете вентрикули, причинявайки тяхното свиване.
Обикновено пейсмейкърът на сърцето е синоатриалният възел. Ако автоматичността на този възел е нарушена, ритмичните контракции на сърцето могат да продължат поради импулси, възникващи в атриовентрикуларния възел, но честотата и силата на контракциите ще бъдат приблизително наполовина по-малки. По принцип всички части на проводната система на миокарда са способни на автоматизъм. Намаляването на способността за автоматичност от основата на сърцето до неговия връх се нарича градиент на автоматичност и се подчинява на Закон на У. Гаскел:
· Степента на автоматичност е по-висока, колкото по-близо е зоната на проводящата система до синоатриалния възел;
· Синоатриалният възел е способен да генерира електрически потенциал с честота 60-80 imp/min;
· Атриовентрикуларният възел е способен да генерира електрически потенциал с честота 40-50 импулса/мин;
· Неговият сноп – 30-40 имп/мин;
· Влакна на Пуркиние – 20 имп/мин.
Автоматично разстройство се нарича сърдечен блок. Има непълни и пълни сърдечни блокове. С непълен сърдечен блокВъзбудимостта на атриовентрикуларния възел е намалена, така че всички импулси, възникващи в възела на Keith-Flack, не преминават през него. Обикновено всеки втори или трети импулс преминава към вентрикулите, следователно при непълен блок вентрикулите се свиват 2-3 пъти по-бавно от предсърдията. При пълен блок, което най-често се случва, когато пакетът His е повреден, импулсите, възникващи в синоатриалния възел, не навлизат във вентрикулите. В същото време се пробужда собственият автоматизъм на вентрикулите, които започват да се свиват с по-бавен ритъм, независимо от ритъма на предсърдията. В този случай няма координация между ритъма на контракциите на предсърдията и вентрикулите.
Екстрасистолия и рефрактерен период. Един от най-важните физиологични характеристикисърдечния мускул са:
а) продължителността на процеса на възбуждане в контрактилните кардиомиоцити и
b) свързаният дълъг рефрактерен период.
Ако дразните който и да е мускул, включително сърцето, със слаб електрически ток, като постепенно увеличавате стойността му, тогава ще дойде момент, когато мускулът реагира със свиване. Силата на стимулация, която предизвиква първата мускулна контракция, се нарича праг на дразнене. Стимул, който не предизвиква свиване, се нарича подсъзнателен, а превишаване на праговата стойност – супер-огнеупорен. Когато сърдечният мускул се стимулира чрез прагова стимулация, той реагира с максимално съкращение. Периодът на невъзбудимост, който настъпва след възбуда, се нарича рефрактерен период. Важна характеристикасърдечен мускул е наличието на дълъг период на абсолютна рефрактерност (0,27 s), който заема почти цялото време на камерна систола (0,33 s). Дългосрочната рефрактерност на сърдечния мускул е съществена функционална адаптация, която осигурява периодичния характер на появата на възбуждане и следователно свиване в отговор на непрекъснато стимулиране. Дългата продължителност на рефрактерния период прави невъзможно възникването на тетанус в миокарда и гарантира режим на единични ритмични съкращения. Ако сърцето е раздразнено, когато систолата е приключила, т.е. рефрактерният период е приключил и следващият импулс от възела на Кийт-Флак все още не е пристигнал, тогава сърцето ще отговори с извънредно съкращение. Тази необичайна контракция се нарича екстрасистола. След екстрасистола настъпва по-дълга пауза, наречена компенсаторна пауза. Компенсаторната пауза се обяснява с факта, че следващият импулс от синоатриалния възел навлиза в рефрактерния период на камерната екстрасистола и изчезва. Някои хора изпитват сърдечна недостатъчност, когато две последователни контракции са последвани от дълга пауза. Това патологично явление се причинява от нарушения в проводната система на сърцето.
Регулация на сърдечната дейностСърдечната дейност се променя динамично в съответствие с нуждите на организма. Има няколко пътя на регулация - хемодинамичен, нервен и хуморален, работещи кооперативно и съвместно. Според закона за регулиране на хемодинамиката силата на сърдечното свиване е правопропорционална на разтягането на сърцето по време на диастола. Законът на Франк-Старлинг е относителен, тъй като разтягането на сърдечните влакна води до увеличаване на последващите им контракции само при определени средни степени на разтягане. Интракардиалната регулация се осъществява от интракардиалните периферни рефлекси, екстракардиалната регулация се осъществява от центробежните автономни нерви на сърцето. Значителна роля в рефлексната регулация на сърдечната дейност играят рецепторните образувания на рефлексогенните зони на кръвоносните съдове - аортната дъга, каротидния синус, горната празна вена, дясното предсърдие, както и вътрешните органи - мезентериум, стомах, черва. Хуморалната регулация се медиира от вещества, открити в кръвта и миокардната тъкан.
Инервация на сърцето.Въпреки факта, че периодичната дейност на сърцето се дължи на автоматизъм, неговата работа също е под постоянното влияние на екстракардиални (екстракардиални) фактори. Едно от най-важните сред тях е действието на вегетативната нервна система - нейните симпатикови и парасимпатикови отдели. Симпатиковите нерви произлизат от цервикалния симпатичен ганглий, а вагусните нерви (парасимпатиковият отдел на ANS) започват в продълговатия мозък, където се намира техният център. Дразнене на симпатикуса и блуждаещи нервиводи до промени в възбудимостта (батмотропен ефект), проводимостта (дромотропен ефект), сърдечната честота (хронотропен ефект), амплитудата на контракцията (инотропен ефект) и промени в тонуса на мускулните влакна (тонотропен ефект). Симпатикусът и блуждаещият нерв имат противоположно действие върху сърцето: симпатикусът предизвиква положителен ефект - ускорява и усилва сърдечните съкращения, повишава възбудимостта и тонуса на миокарда, подобрява проводимостта, а блуждаещият нерв причинява подобни отрицателни ефекти.
Рефлекторно влияние върху дейността на сърцето.Екстракардиалната нервна регулация на сърцето има рефлекторен характер. Значителна роля за това играят въздействията от рефлексогенните зони на кръвоносните съдове - аортната дъга, каротидния синус, горната празна вена и дясното предсърдие. В допълнение, рефлекторни промени в сърдечната функция възникват, когато се стимулират механорецепторите, разположени в стомаха, червата, мезентериума, белите дробове, когато се прилага натиск върху очните ябълки и др. Следователно дразненето на тези органи може да има както вълнуващ, така и инхибиращ ефект върху сърдечната дейност. По този начин, когато мезентериумът е раздразнен, възбуждането от неговите рецептори по центростремителните влакна като част от спланхичния нерв достига гръбначния мозък и след това се издига до продълговатия мозък. Тук, в областта на ядрата на вагусните нерви, рефлексната дъга се затваря и възбуждането по центробежните влакна на вагусните нерви се насочва към сърцето и инхибира неговата активност (рефлекс на Голц).
Хуморална регулация на сърдечната дейност.Повечето кръвни съставки, включително хормони, електролити и други биологични активни веществавъздействат върху работата на сърцето по най-древния – хуморален начин. Имат положителен ефект хормони– адреналин (хормон на надбъбречната медула), глюкагон (хормон на панкреаса), кортикостероиди (хормони на надбъбречната кора), тироксин, трийодтиронин (хормони щитовидна жлеза), както и кинини и простагландини. Натриеви йонинеобходими за нормалната контрактилна функция на миокарда. С намаляване на тяхната вътреклетъчна концентрация, освобождаването от резервоарите също намалява. ендоплазмен ретикулуми междуклетъчна течност от калциеви йони. Калциеви йонинеобходими за електромеханично свързване. Под въздействието на възбуждане те напускат ендоплазмения ретикулум и се свързват с калциево-реактивния регулаторен протеин тропонин, който осигурява образуването на актомиозиновия комплекс и мускулната контракция. Следователно повишаването на концентрацията на калций в кръвта води до увеличаване на силата и честотата на сърдечните контракции. Излишък на калийводи до отслабване на сърдечната дейност до сърдечен арест в етапа на диастола. Това се дължи на факта, че излишъкът от калий в околната среда около клетката причинява намаляване или дори изчезване на концентрационния градиент. Последното води до намаляване или спиране на изтичането на калий от клетката и намаляване на величината на MP и възбудимостта до пълна рефрактерност. Клетките на пейсмейкъра на синоатриалния възел са особено чувствителни към повишаване на съдържанието на калиеви йони. Дейността на сърцето също е инхибирана водородни йони, чийто излишък се образува във всички случаи, свързани с кислородно гладуване(хипоксия).
Структура на сърцето
При човека и другите бозайници, както и при птиците, сърцето е четирикамерно и с форма на конус. Сърцето се намира в лявата половина на гръдната кухина, в долната част на предния медиастинум в центъра на сухожилията на диафрагмата, между дясната и лявата плеврална кухина, фиксирани на големи кръвоносни съдовеи е затворен в перикарден сак, изграден от съединителна тъкан, където постоянно присъства течност, която овлажнява повърхността на сърцето и осигурява свободното му свиване. Твърда преграда разделя сърцето на дясна и лява половина и се състои от дясно и ляво предсърдие и дясна и лява камера. По този начин те разграничават дясно сърцеи ляво сърце.
Всяко предсърдие комуникира със съответната камера през атриовентрикуларния отвор. Във всеки отвор има клапа, която регулира посоката на кръвния поток от атриума към вентрикула. Листовата клапа е венчелистче от съединителна тъкан, което с един ръб е прикрепено към стените на отвора, свързващ вентрикула и атриума, а с другия виси свободно в кухината на вентрикула. Сухожилните нишки са прикрепени към свободния ръб на клапите, а другият край расте в стените на вентрикула.
Когато предсърдията се свиват, кръвта тече свободно във вентрикулите. И когато вентрикулите се свиват, кръвта с натиска си повдига свободните ръбове на клапите, те влизат в контакт един с друг и затварят дупката. Сухожилните нишки предотвратяват обръщането на клапите от предсърдията. Когато вентрикулите се свиват, кръвта не навлиза в предсърдията, а се изпраща артериални съдове.
В атриовентрикуларния отвор на дясното сърце има трикуспидна (трикуспидна) клапа, в лявата - бикуспидна (митрална) клапа.
В допълнение, на местата, където аортата и белодробната артерия излизат от вентрикулите на сърцето, полулунни или джобове (под формата на джобове), клапите са разположени на вътрешната повърхност на тези съдове. Всеки капак се състои от три джоба. Кръвта, движеща се от вентрикула, притиска джобовете към стените на съдовете и преминава свободно през клапата. По време на отпускането на вентрикулите кръвта от аортата и белодробната артерия започва да тече във вентрикулите и с обратното си движение затваря джобните клапи. Благодарение на клапите кръвта в сърцето се движи само в една посока: от предсърдията към вентрикулите, от вентрикулите към артериите.
Кръвта навлиза в дясното предсърдие от горната и долната празна вена и от коронарните вени на сърцето (коронарен синус); четири белодробни вени се вливат в лявото предсърдие. Вентрикулите дават началото на съдове: дясната - белодробната артерия, която е разделена на два клона и носи венозна кръв към десния и левия бял дроб, т.е. в белодробното кръвообращение; Лявата камера дава начало на аортната дъга, през която артериалната кръв навлиза в системното кръвообращение.
Стената на сърцето се състои от три слоя:
- вътрешен - ендокард, покрит с ендотелни клетки
- среден - миокард - мускулен
- външен - епикард, състоящ се от съединителна тъкан и покрит със серозен епител
Отвън сърцето е покрито със съединителнотъканна мембрана - перикардната торбичка или перикарда, също облицована с вътресерозен епител. Между епикарда и сърдечната торбичка има кухина, пълна с течност.
Дебелина мускулна стенанай-голяма в лявата камера (10-15 mm) и най-малка в предсърдията (2-3 mm). Дебелината на стената на дясната камера е 5-8 mm. Това се дължи на неравномерната интензивност на работа различни отделисърцето да изпомпва кръв. Лявата камера изхвърля кръв в голям кръг под високо наляганеи следователно има дебели, мускулести стени.
Свойства на сърдечния мускул
Сърдечният мускул, миокардът, се различава както по структура, така и по свойства от другите мускули на тялото. Състои се от набраздени влакна, но за разлика от влакната скелетни мускули, които също са набраздени, влакната на сърдечния мускул са свързани помежду си чрез процеси, така че възбуждането от всяка част на сърцето може да се разпространи до всички мускулни влакна. Тази структура се нарича синцитиум.
Контракциите на сърдечния мускул са неволни. Човек не може по желаниеспрете сърцето или промените честотата му.
Сърце, извадено от тялото на животно и поставено при определени условия, може дълго времесвивайте ритмично. Това негово свойство се нарича автоматичност. Автоматизмът на сърцето се причинява от периодично възникване на възбуждане в специални клетки на сърцето, чийто клъстер е разположен в стената на дясното предсърдие и се нарича център на сърдечен автоматизъм. Възбуждането, възникващо в клетките на центъра, се предава на всички мускулни клеткисърца и ги кара да се свиват. Понякога центърът на автоматизация се проваля, тогава сърцето спира. В момента в такива случаи на сърцето се имплантира миниатюрен електронен стимулатор, който периодично изпраща електрически импулси към сърцето и то се свива всеки път.
Работа на сърцето
Сърдечният мускул, с размер на юмрук и тежащ около 300 г, работи непрекъснато през целия живот, свива се около 100 хиляди пъти на ден и изпомпва повече от 10 хиляди литра кръв. Такава висока производителност се дължи на повишеното кръвоснабдяване на сърцето, високото ниво на метаболитни процеси, протичащи в него, и ритмичния характер на неговите контракции.
Човешкото сърце бие ритмично с честота 60-70 пъти в минута. След всяко свиване (систола) настъпва релаксация (диастола), след това пауза, през която сърцето почива, и отново свиване. Сърдечният цикъл продължава 0,8 s и се състои от три фази:
- предсърдна контракция (0,1 s)
- камерна контракция (0,3 s)
- отпускане на сърцето с пауза (0,4 s).
Ако сърдечната честота се увеличи, времето на всеки цикъл намалява. Това се случва главно поради скъсяване обща паузасърца.
Освен това през коронарните съдове сърдечният мускул получава около 200 ml кръв на минута при нормална сърдечна дейност, а при максимално натоварване коронарният кръвен поток може да достигне 1,5-2 l/min. По отношение на 100 g тъканна маса това е много повече, отколкото за всеки друг орган, с изключение на мозъка. Той също така повишава ефективността и умората на сърцето.
По време на свиването на предсърдията кръвта се изхвърля от тях във вентрикулите и след това под въздействието на вентрикуларното свиване се изтласква в аортата и белодробната артерия. По това време предсърдията са отпуснати и пълни с кръв, която тече към тях през вените. След като вентрикулите се отпуснат по време на паузата, те се пълнят с кръв.
Всяка половина от сърцето на възрастен изпомпва приблизително 70 ml кръв в артериите при едно свиване, което се нарича ударен обем. За 1 минута сърцето изпомпва около 5 литра кръв. Работата, извършена от сърцето, може да се изчисли чрез умножаване на обема на кръвта, изхвърлена от сърцето, по налягането, под което кръвта се изхвърля в артериалните съдове (това е 15 000 - 20 000 kgm/ден). И ако човек извършва много тежка физическа работа, тогава минутният обем на кръвта се увеличава до 30 литра и съответно се увеличава работата на сърцето.
Работата на сърцето е придружена от различни прояви. Така че, ако поставите ухото или фонендоскопа си в гърдите на човек, можете да чуете ритмични звуци - сърдечни звуци. Има три от тях:
- първият звук се появява по време на вентрикуларна систола и се причинява от вибрации на нишките на сухожилията и затваряне на клапите на платната;
- вторият звук се появява в началото на диастола в резултат на затваряне на клапата;
- третият тон - много слаб, той може да бъде открит само с помощта на чувствителен микрофон - възниква по време на пълненето на вентрикулите с кръв.
Сърдечните контракции също са придружени от електрически процеси, които могат да бъдат открити като променлива потенциална разлика между симетрични точки на повърхността на тялото (например на ръцете) и записани със специални устройства. Записване на сърдечни тонове - фонокардиограма и електрически потенциали- електрокардиограмата е показана на фиг. Тези показатели се използват клинично за диагностициране на сърдечни заболявания.
Регулация на сърцето
Работата на сърцето се регулира от нервната система в зависимост от влиянието на вътрешните и външна среда: концентрации на калиеви и калциеви йони, тиреоиден хормон, състояние на покой или физическа работа, емоционален стрес.
Нервната и хуморална регулация на дейността на сърцето съгласува работата му с нуждите на тялото при всяка в моментанезависимо от нашата воля.
- Вегетативната нервна система инервира сърцето, както всички останали вътрешни органи. нерв симпатично разделениеувеличаване на честотата и силата на контракциите на сърдечния мускул (например с физическа работа). В състояние на покой (по време на сън), сърдечните контракции стават по-слаби под влияние на парасимпатиковите (вагусните) нерви.
- Хуморалната регулация на дейността на сърцето се осъществява с помощта на специални хеморецептори, намиращи се в големите съдове, които се възбуждат под влияние на промени в състава на кръвта. Увеличаването на концентрацията на въглероден диоксид в кръвта дразни тези рецептори и рефлексивно увеличава работата на сърцето.
Особено важнов този смисъл адреналинът влиза в кръвта от надбъбречните жлези и предизвиква ефекти, подобни теми, които се наблюдават при раздразнение на симпатиковата нервна система. Адреналинът предизвиква увеличаване на сърдечната честота и амплитудата на сърдечните контракции.
Електролитите играят важна роля за нормалното функциониране на сърцето. Промените в концентрацията на калиеви и калциеви соли в кръвта имат много значителен ефект върху автоматизацията и процесите на възбуждане и свиване на сърцето.
Излишъкът от калиеви йони инхибира всички аспекти на сърдечната дейност, като действа отрицателно хронотропно (намалява сърдечната честота), инотропно (намалява амплитудата на сърдечните контракции), дромотропно (нарушава провеждането на възбуждане в сърцето), батотропно (намалява възбудимостта на сърдечния мускул). При излишък на K+ йони сърцето спира в диастола. Остри нарушения на сърдечната дейност също възникват при намаляване на съдържанието на K + йони в кръвта (с хипокалиемия).
Излишните калциеви йони действат в обратна посока: положително хронотропно, инотропно, дромотропно и батмотропно. При излишък на Ca 2+ йони сърцето спира в систола. С намаляване на съдържанието на Ca 2+ йони в кръвта, сърдечните контракции са отслабени.
Таблица. Неврохуморална регулация на сърдечно-съдовата система
| Фактор | сърце | Съдове | Нивото на кръвното налягане |
| Симпатикова нервна система | стеснява се | увеличава | |
| Парасимпатикова нервна система | разширява се | понижава | |
| Адреналин | увеличава ритъма и засилва контракциите | стеснява (с изключение на сърдечните съдове) | увеличава |
| Ацетилхолин | забавя ритъма и отслабва контракциите | разширява се | понижава |
| Тироксин | ускорява ритъма | стеснява се | увеличава |
| Калциеви йони | увеличаване на ритъма и отслабване на контракциите | тесни | повишавам |
| Калиеви йони | забавят ритъма и отслабват контракциите | разширяване | по-ниска |
Работата на сърцето е свързана и с дейността на други органи. Ако възбуждането се предава на централната нервна система от работещи органи, тогава от централната нервна система се предава на нервите, които подобряват функцията на сърцето. И така рефлексивносе установява съответствие между дейностите различни органии работата на сърцето.
