Лекция 6. Кровообращение
Органы кровообращения. Сердце
К органам кровообращения относятся кровеносные сосуды (артерии, вены, капилляры) и сердце. Артерии - сосуды, по которым кровь течет от сердца, вены - сосуды, по которым кровь возвращается в сердце. Стенки артерий и вен состоят из трех слоев: внутреннего - из плоского эндотелия, среднего - из гладкой мышечной ткани и эластических волокон и наружного - из соединительной ткани (рис. 197). Крупным артериям, расположенным рядом с сердцем, приходится выдерживать большое давление, поэтому они имеют толстые стенки, их средний слой состоит, в основном, из эластических волокон. Артерии несут кровь к органам, разветвляются на артериолы, затем кровь попадает в капилляры и по венулам попадает в вены.Капилляры состоят из одного слоя эндотелиальных клеток, расположенных на базальной мембране. Через стенки капилляров из крови в ткани диффундируют кислород и питательные вещества, а поступают углекислый газ и продукты обмена. Вены, в отличие от артерий, имеют полулунные клапаны, благодаря которым кровь движется только в сторону сердца. Давление в венах небольшое, их стенки более тонкие и мягкие.
Сердце расположено в грудной клетке между легкими, две трети расположено влево от срединной линии тела, а одна треть - вправо. Масса сердца около 300 г, основание вверху, верхушка - внизу. Снаружи покрыто околосердечной сумкой, перикардом. Сумка образована двумя листками, между которыми небольшая полость. Один из листков покрывает сердечную мышцу (миокард). Эндокард выстилает полость сердца и образует клапаны. Состоит сердце из четырех камер, двух верхних - тонкостенных предсердий и двух нижних толстостенных желудочков, причем стенка левого желудочка в 2,5 раза толще, чем стенка правого желудочка (рис. 198). Это связано с тем, что левый желудочек выбрасывает кровь в большой круг кровообращения, правый - в малый круг.
В левой половине сердца кровь артериальная, в правой - венозная. В левом предсердно-желудочковом отверстии двустворчатый клапан, в правом - трехстворчатый. При сокращении желудочков, клапаны давлением крови захлопываются и не дают крови выйти обратно в предсердия. Сухожильные нити, прикрепленные к клапанам и сосочковым мышцам желудочков, не дают клапанам вывернуться. На границе желудочков с легочной артерией и аортой находятся кармашковидные полулунные клапаны. При сокращении желудочков эти клапаны прижимаются к стенкам артерий, и кровь выбрасывается в аорту и легочную артерию. При расслаблении желудочков - кармашки наполняются кровью и препятствуют попаданию крови обратно в желудочки.
Около 10% крови, выбрасываемой левым желудочком, попадает в коронарные сосуды, питающие сердечную мышцу. При закупорке какого-то коронарного сосуда может наступить отмирание участка миокарда (инфаркт). Нарушение проходимости артерии может наступить в результате закупорки сосуда тромбом или из-за ее сильного сужения - спазма.
Работа сердца. Регуляция работы
Различают три фазы сердечной деятельности: сокращение (систола) предсердий, систола желудочков и общее расслабление (диастола). При частоте сокращений сердца 75 раз в минуту, на один цикл приходится 0,8 секунды. При этом систола предсердий продолжается 0,1 с, систола желудочков - 0,3 с, общая диастола - 0,4 с.
Таким образом, в одном цикле предсердия работают 0,1 с, а 0,7 - отдыхают, желудочки работают 0,3 с, отдыхают 0,5 с. Это позволяет сердцу работать, не утомляясь, всю жизнь.
При одном сокращении сердца в легочный ствол и аорту выбрасывается около 70 мл крови, за минуту объем выброшенной крови составит более 5 л. При физической нагрузке возрастает частота и сила сердечных сокращений и сердечный выброс достигает 20 - 40 л/мин.
Автоматия сердца . Даже изолированное сердце, при пропускании через него физиологического раствора, способно ритмически сокращаться без внешних раздражений, под влиянием импульсов, возникающих в самом сердце. Импульсы возникают в синусно-предсердном и предсердно-желудочковом узлах (водителях ритма), расположенных в правом предсердии, затем по проводящей системе (ножкам Гиса и волокнам Пуркинье) проводятся к предсердиям и желудочкам, вызывая их сокращение (рис. 199). И ритмоводители, и проводящая система сердца образованы мышечными клетками особого строения. Ритм работы изолированного сердца задается синусно-предсердным узлом, его называют ритмоводителем 1-го порядка. Если прервать передачу импульсов от синусно-предсердного узла к предсердно-желудочковому, то сердце остановится, затем возобновит работу уже в ритме, задаваемом предсердно-желудочковым узлом, ритмоводителем 2-го порядка.
Нервная регуляция. Деятельность сердца, как и других внутренних органов, регулируется автономной (вегетативной) частью нервной системы:
Во-первых, в сердце имеется собственная нервная система сердца с рефлекторными дугами в самом сердце - метасимпатическая часть нервной системы. Ее работа видна при переполнении предсердий изолированного сердца, в этом случае усиливается частота и сила сердечных сокращений.
Во-вторых, к сердцу подходят симпатические и парасимпатические нервы. Информация от рецепторов на растяжение в полых венах и дуге аорты передается в продолговатый мозг, в центр регуляции сердечной деятельности. Ослабление работы сердца вызывается парасимпатическими нервами в составе блуждающего нерва, усиление работы сердца вызывается симпатическими нервами, центры которых расположены в спинном мозге.
Гуморальная регуляция. На деятельность сердца влияет и ряд веществ, поступающих в кровь. Усиление работы сердца вызывают адреналин, выделяемый надпочечниками, тироксин, выделяемый щитовидной железой, избыток ионов Са2+. Ослабление работы сердца вызывает ацетилхолин, избыток ионов К+.
Круги кровообращения
| |
Большой круг кровообращения начинается в левом желудочке, артериальная кровь выбрасывается в левую дугу аорты, от которой отходят подключичные и сонные артерии, несущие кровь к верхним конечностям и голове. От них венозная кровь через верхнюю полую вену возвращается в правое предсердие. Дуга аорты переходит в брюшную аорту, от нее кровь по артериям попадает к внутренним органам, отдает кислород и питательные вещества, венозная кровь по нижней полой вене возвращается в правое предсердие. Кровь от пищеварительной системы по воротной вене попадает в печень, печеночная вена впадает в нижнюю полую вену (рис. 200).
Минимальное время полного кругооборота составляет 20-23 сек. При этом на прохождение малого круга кровообращения приходится около 4 сек, а остальное – на прохождение большого. Малый круг кровообращения начинается в правом желудочке, венозная кровь по легочным артериям попадает в капилляры, оплетающие альвеолы легких, происходит газообмен и артериальная кровь возвращается по четырем легочным венам в левое предсердие.
Сердце взрослого человека имеет конусовидную форму. Масса его составляет 220-300 г.
Топография сердца
Сердце располагается в грудной полости, за грудиной, в промежутке между легкими, называемом средостением так, что его основание обращено вверх, а верхушка вниз и влево. Основание сердца проецируется на поверхность грудной клетки по линии, соединяющей две точки. Одна из них находится на хряще 3 ребра на расстоянии 12,5 мм от правого края грудины, другая – на хряще второго ребра в 18 мм от левого края грудины. Верхушка сердца образована левым желудочком; проецируется в пятом левом межреберье на расстоянии 3 см от срединной плоскости.
Макроструктура
Сердце человека – полый мышечный четырехкамерный орган, состоящий из двух предсердий и двух желудочков. Правая и левая половины сердца разделены сплошной перегородкой. Предсердия и желудочки сообщаются через предсердно-желудочковые отверстия, в которых находятся клапаны, открывающиеся в сторону желудочков: трехстворчатый справа и двустворчатый (митральный) – слева. Предсердно-желудочковые клапаны обеспечивают ток крови только в одном направлении, по градиенту давления. Снаружи сердце покрыто перикардом. Его наружный фиброзный слой спускается от основания сердца и охватывает его подобно мешку. Внутренний (серозный) слой перикарда образует два листка – висцеральный (покрывает миокард) и париетальный (прилегает изнутри к фиброзному перикарду). Пространство между листками перикарда представляет собой узкую щель, заполненную жидкостью, облегчающей движения сердца. Изнутри полость сердца выстлана эндокардом. Он состоит из соединительной ткани, покрытой эндотелием, и участвует в формировании створок клапанов. Между перикардом и эндокардом находится средний слой – миокард, который образован мышечной тканью. Толщина миокарда левого желудочка значительно больше, чем правого. Стенки предсердий тоньше, чем стенки желудочков. На внутренней поверхности желудочков находятся мышечные тяжи – сосочковые мышцы. От их верхушек начинаются тонкие сухожильные хорды – струны, которые другим своим концом прикрепляются к нижним краям трехстворчатого и двустворчатого клапанов. Натяжение сухожильных нитей в момент сокращения желудочков предотвращает выворачивание створок в сторону предсердий.
Микроструктура миокарда
Миокард – сложная многотканевая структура. Основной компонент миокарда – поперечно исчерченные сократительные кардиомиоциты (типические), образующие систему. Характерной особенностью микроструктуры миокарда является наличие вставочных дисков, где соседние кардиомиоциты образуют зоны плотного контакта. В области тесного прилегания кардиомиоцитов электрическое сопротивление ничтожно по сравнению с другими участками, поэтому возбуждение легко и быстро распространяется по всей массе миокарда. Миокард обладает несколькими крайне важными для сокращения сердца свойствами: автоматией, возбудимостью, проводимостью, сократимостью и внутренней секрецией.
Кровь в сердечно-сосудистой системе течет только в одном направлении: от левого желудочка через большой круг кровообращения в правое предсердие, далее из правого предсердия в правый желудочек, откуда по малому кругу кровообращения в левое предсердие и из левого предсердия в левый желудочек. Односторонность тока крови зависит от последовательного сокращения отделов сердца и от его клапанного аппарата. Сокращение сердца происходит ритмично (у человека 70-80 уд/мин.). При этом наблюдается стереотипное чередование фаз сокращения (систола) и расслабления (диастола) различных камер сердца, которое называется сердечным циклом . Одиночный цикл деятельности сердца человека состоит из трех фаз: систолы предсердий, систолы желудочков и паузы.
Фазовый анализ одиночного цикла деятельности сердца человека
Первая фаза сердечного цикла – это систола предсердий: предсердия сокращаются, и кровь, находящаяся в них, поступает в желудочки. Створчатые клапаны свободно открываются в сторону желудочков и поэтому не мешают току крови из предсердий в желудочки. При систоле предсердий кровь не может поступать обратно в вены, так как устья вен при этом сжимаются кольцевыми мышцами. Систола предсердий длится 0,12 секунды. После сокращения предсердия начинают расслабляться, то есть наступает диастола предсердий, которая длится 0,7 секунды. Физиологическая суть диастолы следующая: длительность диастолы необходима для обеспечения исходной поляризации клеток миокарда за счет времени работы Na-K-насоса; обеспечения удаления Ca ++ из саркоплазмы; обеспечения ресинтеза гликогена; обеспечения ресинтеза АТФ; обеспечения диастолического наполнения сердца кровью.
Вслед за систолой предсердий следует вторая фаза – систола желудочков. Систола желудочков в свою очередь состоит из двух фаз: фазы напряжения и фазы изгнания крови. В фазу напряжения (которая делится на фазу асинхронного сокращения и фазу изометрического сокращения) мышцы желудочков напрягаются (растет их тонус), и давление в желудочках повышается. Створчатые клапаны при этом захлопываются. Сосочковые мышцы желудочков сокращаются, сухожильные нити натягиваются и препятствуют выворачиванию клапанов в сторону предсердий. Напряжение мышц желудочков возрастает, давление повышается, и когда оно становится выше, чем в аорте и легочном стволе (примерно, 150 мм рт.ст.), полулунные клапаны открываются, и кровь под большим давлением выбрасывается в сосуды. Так наступает фаза изгнания крови из желудочков (которая делится на фазу быстрого изгнания и фазу медленного изгнания). Фаза напряжения длится 0,03-0,08 секунды, а фаза изгнания – 0,25 секунды. Вся систола желудочков длится 0,33 секунды. После систолы желудочков наступает их диастола. При этом полулунные клапаны захлопываются, так как давление крови в аорте и легочной артерии становится выше, чем в желудочках. Одновременно открываются створчатые клапаны, и кровь самотеком из предсердий вновь начинает поступать в желудочки. Диастола желудочков длится 0,47 секунды. Физиологическая суть диастолы желудочков такая же, как и диастолы предсердий.
В работающем сердце диастола предсердий частично совпадает с диастолой желудочков (схема 1). Это и есть третья фаза сердечного цикла – пауза. В период паузы кровь свободно протекает из верхней и нижней полых вен в правое предсердие, а из легочных вен - в левое предсердие. Так как створчатые клапаны открыты, то кровь отчасти попадает и в желудочки. Пауза длится 0,4 секунды. Затем начинается новый сердечный цикл. Каждый сердечный цикл длится примерно 0,8 секунды.
Схема 1. Систола и диастола
Предсердия
Желудочки
Частоту сердцебиения можно посчитать по пульсу. У здорового человека сердце в минуту сокращается в среднем 70 раз. Такую частоту сердечных сокращений называют нормотонией Частота сердечных сокращений может меняться в течение дня. На ЧСС влияет положение тела. При физической нагрузке, эмоциональном возбуждении, при вдохе ЧСС повышается. ЧСС зависит от возраста: у детей до 1 года она равна 100-140 ударов в минуту, в 10 лет – 90, в 20 лет и старше 60 – 80, а у стариков – учащается до 90-95 ударов в минуту. Если ЧСС снижается до 40-60 ударов в минуту, то такой ритм называют брадикардией . Если повышается до 90-100 и доходит до 150 ударов в минуту, то такой ритм называют тахикардией . Пульс разной частоты называют синусовой аритмией .
Тоны сердца . Работа сердца сопровождается характерными звуками, которые получили название тонов сердца . При выслушивании стетофонендоскопом различают два тона сердца: первый тон называется систолическим , так как он возникает вовремя систолы желудочков. Он протяжный, глухой и низкий. Характер этого тона зависит от дрожания створчатых клапанов и сухожильных нитей и от сокращения мускулатуры желудочков. Второй тон , диастолический , соответствует диастоле желудочков. Он короткий, высокий и возникает при захлопывании полулунных клапанов, которое происходит следующим образом. После систолы давление крови в желудочках резко падает. В аорте и легочной артерии в это время оно высокое, кровь из сосудов устремляется обратно в сторону меньшего давления, то есть к желудочкам, и под напором этой крови полулунные клапаны захлопываются. Первый тон, выслушиваемый у верхушки сердца – в пятом межреберье, соответствует деятельности левого желудочка и двустворчатого клапана. Этот же тон, выслушиваемый на грудине между местом прикрепления IV и V ребер, даст представление о деятельности правого желудочка и трехстворчатого клапана. Второй тон, выслушиваемый во втором межреберье вправо от грудины, определяется захлопыванием аортальных клапанов. Этот же тон, выслушиваемый в том же межреберье, но влево от грудины, отражает захлопывание клапанов легочной артерии. Методика записи тонов сердца называется фонокардиографией .
Сердечный толчок . Если приложить руку к левому пятому межреберному промежутку, то можно ощутить сердечный толчок . Этот толчок зависит от изменения положения сердца при систоле. При сокращении сердце становится почти твердым, несколько поворачивается слева направо, левый желудочек прижимается к грудной клетке, давит на нее. Это давление ощущается в виде толчка.
Количество крови, выбрасываемое сердцем . При сокращении каждый желудочек выбрасывает в среднем 70-80 мл крови. Количество крови, выбрасываемое каждым желудочком при систоле, называется ударным , или систолическим , объемом . Количество крови, выбрасываемое правым и левым желудочками, одинаково. Если известно количество крови, выбрасываемой желудочком во время систолы, и ЧСС, то можно рассчитать количество крови, выбрасываемой сердцем в минуту, или минутный объем (УОК∙ЧСС=МОК). Если приток крови в сердце увеличивается, то соответственно возрастает и сила сокращения сердца. Увеличение силы сокращения сердечной мышцы зависит от ее растяжения, или, иначе говоря, от исходной длины волокон. Установлено, что чем больше растянута мышца, тем сильнее она сокращается. Это свойство сердечной мышцы получило название закона сердца (закон Старлинга). Этот «закон» имеет ограниченное значение. Деятельность сердца регулируется нервной системой, а не механическим растяжением мышцы, так как им характеризуется только одна частная зависимость в работе сердца. Однако и эти отношения находятся в зависимости от функционального состояния сердца, что в конечном итоге определяется регулирующим влиянием нервной системы.
Электрические явления в сердце. Деятельность сердца сопровождается электрическими явлениями. Все возбудимые ткани в покое имеют положительный заряд. Когда возникает возбуждение, заряд возбужденного участка меняется на отрицательный. Этой закономерности подчиняется и миокард. При возникновении возбуждения, то есть при появлении электроотрицательности, между возбужденным участком и невозбужденным возникает разность потенциалов. По мере распространения волны электроотрицательности, все новые и новые участки становятся электроотрицательными, а, следовательно, и в новых участках возникает разность потенциалов. То есть и в них появляется ток действия. Метод исследования сердца, основанный на регистрации и анализе суммарного электрического потенциала (токов действия), возникшего при возбуждении различных отделов сердца получил название электрокардиографии . Электрокардиограмма (ЭКГ) – периодически повторяющаяся кривая, отражающая протекание процесса возбуждения сердца во времени. По данным ЭКГ можно оценить ритм сердца и диагностировать его нарушения, выявить различного рода нарушения и повреждения миокарда (включая проводящую систему), контролировать действие кардиотропных лекарственных средств. Электрокардиограмма у всех здоровых людей всегда постоянна и имеет пять зубцов, которые обозначаются буквами P, Q, R, S, T. Зубец P соответствует возбуждению предсердий, а зубцы Q,R,S,T – возбуждению желудочков.
Распространение возбуждения по сердцу и его последующая реполяризация имеет сложную геометрию.
Деполяризация предсердий . Волна возбуждения в норме распространяется сверху вниз из области синусного узла к атриовентрикулярному узлу. Вначале возбуждается правое, а затем левое предсердия. Деполяризация предсердий регистрируется на ЭКГ в виде зубца P.
Реполяризация предсердий отражения на ЭКГ не имеет, так как он наслаивается по времени на процесс деполяризации желудочков (комплекс QRS).
Атриовентрикулярная задержка . Из предсердий возбуждение направляется в атриовентрикулярное соединение, где происходит замедление его распространения. После некоторой задержки возбуждается пучок Гиса, его ножки, ветви и волокна Пуркинье. Разность потенциалов при этом очень мала, так как возбуждается только проводящая атриовентрикулярная система. Поэтому на ЭКГ записывается изоэлектрический сегмент P- Q.
Деполяризация желудочков на ЭКГ регистрируется в виде комплекса QRS, в котором выделяют три последовательные фазы. Возбуждение желудочков начинается с деполяризации межжелудочковой перегородки (зубец Q). Затем возбуждается апикальная область правого и левого желудочков (зубец R). Волна деполяризации при этом направляется вниз направо и затем вниз влево, после чего, «отразившись» от верхушки сердца, направляется ретроградно – вверх по направлению к основанию желудочков. Последними возбуждаются базальные отделы межжелудочковой перегородки и миокарда правого и левого желудочков (зубец S).
Полный охват возбуждением и реполяризация желудочков . Во время полного охвата возбуждением желудочков разность потенциалов между какими-либо его точками отсутствует, поэтому на ЭКГ регистрируется изоэлектрическая линия – сегмент S - T. Процесс быстрой конечной реполяризации желудочков соответствует зубцу T.
Автоматия сердцаПроводящая система сердца. Способность сердца ритмично сокращаться независимо от каких-либо внешних раздражений называется автоматией . Причиной автоматии является изменение обмена веществ в узлах и их клетках. Возникновение периодических волн возбуждения зависит также от реакции крови: сдвиг реакции в щелочную сторону вызывает учащение сердцебиения, а в кислую сторону – замедление. Большое значение имеет соотношение между собой ионов натрия, калия и кальция. При относительном увеличении концентрации ионов натрия и калия деятельность сердца замедляется и ослабляется. При относительном увеличении концентрации ионов кальция сердце постепенно перестает расслабляться. Проводящая система сердца представлена узлами, которые образованы скоплениями атипичных кардиомиоцитов и, отходящим от этих узлов, пучком.
Первое скопление атипичных кардиомиоцитов располагается в правом предсердии между устьями верхней и нижней полых вен. Это скопление получило название узла Кейт-Флэка , или синоатриального узла . Второе скопление тоже находится в правом предсердии, но у атриовентрикулярной перегородки, поэтому называется атриовентрикулярным узлом , или узлом Ашоф-Тавара . От узла Ашоф-Тавара отходит пучок, который направляется в желудочки по межжелудочковой перегородке. Этот пучок получил название пучка Гиса . Пучок Гиса делится на две ножки, одна из которых идет в правый желудочек, а другая – в левый, соответственно чему эти ножки называются правой и левой ножками пучка Гиса . Между синоатриальным и атриовентрикулярным узлами располагаются межузловые проводящие тракты : передний межузловой и межпредсердный (пучок Бахмана); средний межузловой (пучок Венкебаха); задний межузловой и межпредсердный (пучок Торела).
Основным центром автоматии является узел Кейт-Флэка. От него по проводящим волокнам предсердий возбуждение достигает атриовентрикулярного узла (Ашоф-Тавара), где происходит некоторая задержка проведения возбуждения, необходимая для согласованной работы желудочков и предсердий. Затем возбуждение по проводящим кардиомиоцитам (атипичным) пучка Гиса, его ветвям и волокнам Пуркинье, на которые делятся обе ножки пучка, распространяется на миокард (сократительные кардиомиоциты- типичные) обоих желудочков, вызывая их сокращение.
В норме водителем ритма сердца является синоатриальный узел. При нарушении автоматизма этого узла ритмические сокращения сердца могут продолжаться благодаря импульсам, возникающим в атриовентрикулярном узле, однако частота и сила сокращений будут примерно вдвое меньше. В принципе все отделы проводящей системы миокарда способны к автоматизму. Убывание способности автоматии от основания сердца к его верхушке носит название градиента автоматизма и подчиняется закону В.Гаскелла:
· Степень автоматии тем выше, чем ближе расположен участок проводящей системы к синоатриальному узлу;
· Синоатриальный узел способен генерировать электрический потенциал с частотой 60-80 имп/мин;
· Атриовентрикулярный узел способен генерировать электрический потенциал с частотой 40-50 имп/мин;
· Пучок Гиса – 30-40 имп/мин;
· Волокна Пуркинье – 20 имп/мин.
Нарушение автоматизма носит название сердечного блока . Различают неполный и полный сердечный блок. При неполном сердечном блоке возбудимость атриовентрикулярного узла снижена, поэтому через него не проходят все импульсы, возникающие в узле Кейт-Флэка. Обычно к желудочкам проходит каждый второй или третий импульс, поэтому при неполном блоке желудочки сокращаются в 2-3 раза медленнее предсердий. При полном блоке , который наступает чаще всего при поражении пучка Гиса, импульсы, возникающие в синоатриальном узле, не поступают в желудочки. При этом пробуждается собственный автоматизм желудочков, которые начинают сокращаться в более медленном ритме независимо от ритма предсердий. В этом случае между ритмом сокращений предсердий и желудочков отсутствует согласованность.
Экстрасистола и рефрактерный период. Одними из важнейших физиологических особенностей сердечной мышцы являются:
а) длительность процесса возбуждения в сократительных кардиомиоцитах и
б) связанный с этим длительный рефрактерный период.
Если раздражать любую мышцу, в том числе и сердечную, слабым электрическим током, постепенно увеличивая его величину, то наступит такой момент, когда мышца ответит сокращением. Та сила раздражения, которая вызывает первое сокращение мышцы, называется порогом раздражения . Раздражение, которое не вызывает сокращения, называется подпороговым , а превышающее величину порога – сверхрефрактерным . При раздражении сердечной мышцы пороговым раздражением она отвечает максимальным сокращением. Период невозбудимости, наступающий после возбуждения, называется рефрактерным периодом . Важной особенностью сердечной мышцы является наличие длительного периода абсолютной рефрактерности (0,27 с), занимающего почти все время систолы желудочков (0,33 с). Длительная рефрактерность сердечной мышцы – существенное функциональное приспособление, которое обеспечивает прерывистый характер возникновения возбуждения, а, следовательно, и сокращения, в ответ на непрерывное раздражение. Большая продолжительность рефрактерного периода делает невозможным возникновение тетануса в миокарде и гарантирует режим одиночных ритмических сокращений. Если же сердца нанести раздражение, когда систола окончилась, то есть, завершен и рефрактерный период, а очередной импульс из узла Кейт-Флэка еще не поступил, то сердце ответит внеочередным сокращением. Такое внеочередное сокращение получило название экстрасистолы. Вслед за экстрасистолой наступает более длинная пауза, получившая название компенсаторной паузы. Компенсаторная пауза объясняется тем, что очередной импульс из синоатриального узла попадает в рефрактерный период экстрасистолы желудочков и пропадает. У некоторых людей наблюдаются перебои сердца, когда за двумя следующими друг за другом сокращениями наступает длительная пауза. Это патологическое явление обусловлено нарушениями деятельности проводящей системы сердца.
Регуляция сердечной деятельностиСердечная деятельность динамично изменяется в соответствии с потребностями организма. Существует несколько путей регулирования – гемодинамический, нервный и гуморальный, работающие содружественно и согласованно. Согласно закону гемодинамической регуляции, сила сердечных сокращений прямо пропорциональна растяжению сердца во время диастолы. Закон Франка-Старлинга относителен, поскольку растяжение сердечных волокон ведет к усилению их последующих сокращений только при некоторых средних степенях растяжения. Внутрисердечная регуляция осуществляется интракардиальными периферическими рефлексами, внесердечная – центробежными вегетативными нервами сердца. Значительную роль в рефлекторной регуляции деятельности сердца играют рецепторные образования рефлексогенных зон кровеносных сосудов – дуги аорты, сонного синуса, верхней полой вены, правого предсердия, а также внутренних органов – брыжейки, желудка, кишечника. Гуморальная регуляция опосредуется веществами, находящимися в крови и тканях миокарда.
Иннервация сердца. Несмотря на то, что периодическая деятельность сердца обусловлена автоматизмом, его работа находится также под постоянным влиянием экстракардиальных (внесердечных) факторов. Одним из важнейших среди них является действие вегетативной нервной системы – симпатического и парасимпатического ее отделов. Симпатические нервы отходят от шейного симпатического узла, а блуждающие нервы (парасимпатический отдел ВНС) начинаются в продолговатом мозгу, где лежит их центр. Раздражение симпатических и блуждающих нервов приводит к изменению возбудимости (батмотропный эффект), проводимости (дромотропный эффект), частоты сердечных сокращений (хронотропный эффект), амплитуды сокращений (инотропный эффект) и изменению тонуса мышечных волокон (тонотропный эффект). Симпатические и блуждающие нервы оказывают на сердце противоположное влияние: симпатические вызывают положительные эффекты – учащают и усиливают сердечные сокращения, повышают возбудимость и тонус миокарда, улучшают проводимость, а блуждающие – аналогичные отрицательные эффекты.
Рефлекторные влияния на деятельность сердца. Экстракардиальная нервная регуляция работы сердца имеет рефлекторную природу. Значительную роль в этом играют влияния с рефлексогенных зон кровеносных сосудов – дуги аорты, сонного синуса, верхней полой вены и правого предсердия. Кроме того, рефлекторные изменения работы сердца возникают при стимуляции механорецепторов, расположенных в желудке, кишечнике, брыжейке, легких, при надавливании на глазные яблоки и т.д. Поэтому раздражение этих органов способно оказывать как возбуждающее, так и тормозящее влияние на сердечную деятельность. Так, при раздражении брыжейки возбуждение от ее рецепторов по центростремительным волокнам в составе чревного нерва достигает спинного мозга, а затем поднимается в продолговатый мозг. Здесь, в области ядер блуждающих нервов, происходит замыкание рефлекторной дуги, и возбуждение по центробежным волокнам блуждающих нервов направляется к сердцу и тормозит его деятельность (рефлекс Гольтца).
Гуморальная регуляция деятельности сердца. Большинство компонентов крови, в том числе гормоны, электролиты, другие биологически активные вещества влияют на работу сердца наиболее древним – гуморальным, способом. Положительное действие оказывают гормоны – адреналин (гормон мозгового вещества надпочечников), глюкагон (гормон поджелудочной железы), кортикостероиды (гормоны коркового вещества надпочечников), тироксин, трийодтиронин (гормоны щитовидной железы), а также кинины и простогландины. Ионы натрия необходимы для нормальной сократительной функции миокарда. При уменьшении их внутриклеточной концентрации уменьшается и выделение из цистерн эндоплазматической сети и межклеточной жидкости ионов кальция. Ионы кальция необходимы для электромеханического сопряжения. Под влиянием возбуждения они выходят из эндоплазматической сети и соединяются с регуляторным кальцийреактивным белком тропонином, что обеспечивает образование актомиозинового комплекса и сокращение мышцы. Поэтому повышение концентрации кальция в крови вызывает увеличение силы и частоты сердечных сокращений. Избыток калия приводит к ослаблению сердечной деятельности вплоть до остановки сердца в стадии диастолы. Это обусловлено тем, что избыток калия в среде, окружающей клетку, вызывает уменьшение или даже исчезновение концентрационного градиента. Последнее приводит к уменьшению или прекращению калиевого оттока из клетки и уменьшению величины МП и возбудимости вплоть до полной рефрактерности. Особенно чувствительны к повышению содержания ионов калия пейсмекерные клетки синоатриального узла. Деятельность сердца угнетают также ионы водорода , избыток которых образуется во всех случаях, связанных с кислородным голоданием (гипоксией).
Строение сердца
У человека и других млекопитающих, а также у птиц сердце четырехкамерное, имеющее форму конуса. Располагается сердце в левой половине грудной полости, в нижнем отделе переднего средостения на сухожильном центре диафрагмы, между правой и левой плевральной полостью, фиксировано на крупных кровеносных сосудах и заключено в околосердечную сумку из соединительной ткани, где постоянно присутствует жидкость, увлажняющая поверхность сердца и обеспечивающая его свободное сокращение. Сплошной перегородкой сердце делится на правую и левую половины и состоит из правого и левого предсердий и правого и левого желудочков. Таким образом различают правое сердце и левое сердце.
Каждое предсердие сообщается с соответствующим желудочком при помощи предсердно-желудочкового устья. В каждом устье имеется створчатый клапан, регулирующий направление тока крови из предсердия в желудочек. Створчатый клапан - это соединительно-тканный лепесток, который одним краем прикреплен к стенкам отверстия, соединяющего желудочек и предсердие, а другим свободно свисает в полость желудочка. К свободному краю створок присоединяются сухожильные нити, которые другим концом врастают в стенки желудочка.
При сокращении предсердий кровь свободно поступает в желудочки. А когда сокращаются желудочки, кровь своим давлением поднимает свободные края створок, они соприкасаются между собой и закрывают отверстие. Сухожильные нити не позволяют створкам выворачиваться в сторону от предсердий. Кровь при сокращении желудочков в предсердия не поступает, а направляется в артериальные сосуды.
В предсердно-желудочковом устье правого сердца располагается трехстворчатый (трикуспидальный) клапан, в левом - двустворчатый (митральный) клапан.
Кроме этого в местах выхода аорты и легочной артерии из желудочков сердца на внутренней поверхности этих сосудов расположены полулунные, или карманные (в виде карманов), клапаны. Каждый клапан состоит из трех карманов. Кровь, движущаяся из желудочка, прижимает карманы к стенкам сосудов и свободно проходит через клапан. Вовремя расслабления желудочков кровь из аорты и легочной артерии начинает течь в желудочки и своим обратным движением закрывает карманные клапаны. Благодаря клапанам кровь в сердце движется только в одном направлении: из предсердий в желудочки, из желудочков в артерии.
В правое предсердие кровь поступает из верхней и нижней полых вен и венечных вен самого сердца (венечного синуса), в левое предсердие впадают четыре легочные вены. Желудочки дают начало сосудам: правый - легочной артерии, которая делится на две ветви и несет венозную кровь в правое и левое легкое, т.е. в малый круг кровообращения; левый желудочек дает начало дуге аорты, по которой артериальная кровь поступает в большой круг кровообращения.
Стенка сердца включает три слоя:
- внутренний - эндокард, покрыт клетками эндотелия
- средний - миокард - мышечный
- наружный - эпикард, состоящий из соединительной ткани и покрытый серозным эпителием
Снаружи сердце покрыто соединительно-тканной оболочкой - околосердечной сумкой, или перикардом, также выстланным с внутренней стороны серозным эпителием. Между эпикардом и сердечной сумкой находится полость, заполненная жидкостью.
Толщина мышечной стенки наибольшая в левом желудочке (10-15 мм) и наименьшая в предсердиях (2-3 мм). Толщина стенки правого желудочка составляет 5-8 мм. Это связано с неодинаковой интенсивностью работы разных отделов сердца по выталкиванию крови. Левый желудочек выбрасывает кровь в большой круг под высоким давлением и поэтому имеет толстые, мышечные стенки.
Свойства сердечной мышцы
Сердечная мышца - миокард, как по строению, так и по свойствам отличается от других мышц тела. Она состоит из поперечнополосатых волокон, но в отличие от волокон скелетных мышц, которые также являются поперечнополосатыми, волокна сердечной мышцы соединяются между собой отростками, поэтому возбуждение с любого участка сердца может распространяться на все мышечные волокна. Такая структура называется синцитием.
Сокращения сердечной мышцы непроизвольны. Человек не может по собственному желанию остановить сердце или изменить частоту его сокращений.
Сердце, удаленное из тела животного и помещенное в определенные условия, может длительное время ритмически сокращаться. Это его свойство называется автоматией. Автоматия сердца обусловлена периодическим возникновением возбуждения в особых клетках сердца, скопление которых расположено в стенке правого предсердия и называется центром автоматии сердца. Возбуждение, возникающее в клетках центра, передается ко всем мышечным клеткам сердца и вызывает их сокращение. Иногда центр автоматии выходит из строя, тогда сердце останавливается. В настоящее время в таких случаях к сердцу приживляют миниатюрный электронный стимулятор, который периодически посылает к сердцу электрические импульсы, и оно каждый раз сокращается.
Работа сердца
Сердечная мышца величиной с кулак и весом около 300 г, непрерывно работает на протяжении всей жизни, сокращается около 100 тыс. раз в сутки и перекачивает при этом более 10 тыс. литров крови. Такая высокая работоспособность обусловлена усиленным кровоснабжением сердца, высоким уровнем происходящих в нем процессов обмена веществ и ритмическим характером его сокращений.
Сердце человека сокращается ритмически с частотой 60-70 раз в 1 мин. После каждого сокращения (систолы) наступает расслабление (диастола), а затем пауза, в течение которой сердце отдыхает, и снова сокращение. Сердечный цикл длится 0,8 с и состоит из трех фаз:
- сокращение предсердий (0,1 с)
- сокращение желудочков (0,3 с)
- расслабление сердца с паузой (0,4 с).
Если частота сердечных сокращений увеличивается, время каждого цикла уменьшается. Это происходит в основном за счет укорочения общей паузы сердца.
Кроме того, через венечные сосуды, сердечная мышца при нормальной работе сердца получает около 200 мл крови в 1 мин, а при максимальной нагрузке коронарный кровоток может достигать 1,5-2 л/мин. В пересчете на 100 г массы ткани это намного больше, чем для любого другого органа, кроме мозга. Это также усиливает работоспособность и неутомляемость сердца.
Во время сокращения предсердий кровь из них выбрасывается в желудочки, а затем под влиянием сокращения желудочков выталкивается в аорту и легочную артерию. В это время предсердия расслаблены и заполняются кровью, притекающей к ним по венам. После расслабления желудочков во время паузы происходит заполнение их кровью.
Каждая половина сердца взрослого человека за одно сокращение выталкивает в артерии примерно 70 мл крови, которое называется ударным объемом крови. За 1 мин сердце выбрасывает около 5 л крови. Работу, выполняемую при этом сердцем, можно подсчитать, умножив объем крови, выталкиваемой сердцем, на давление, под которым кровь выбрасывается в артериальные сосуды (это 15 000 - 20 000 кгм/сут). А если человек выполняет очень напряженную физическую работу, то минутный объем крови возрастает до 30 л, соответственно увеличивается и работа сердца.
Работа сердца сопровождается различными проявлениями. Так, если к грудной клетке человека приложить ухо или фонендоскоп, то можно услышать ритмические звуки - тоны сердца. Их три:
- первый тон возникает при систоле желудочков и обусловлен колебаниями сухожильных нитей и закрытием створчатых клапанов;
- второй тон возникает в начале диастолы в результате закрытия клапанов;
- третий тон - очень слабый, его удается уловить только с помощью чувствительного микрофона - возникает во время заполнения желудочков кровью.
Сокращения сердца сопровождаются также электрическими процессами, которые можно обнаружить как переменную разность потенциалов между симметричными точками поверхности тела (например, на руках) и записать специальными приборами. Запись тонов сердца - фонокардиограмма и электрических потенциалов - электрокардиограмма приведена на рис. Эти показатели используются в клинике для диагностики заболеваний сердца.
Регуляция работы сердца
Работа сердца регулируется нервной системой в зависимости от воздействия внутренней и внешней среды: концентрации ионов калия и кальция, гормона щитовидной железы, состояния покоя или физической работы, эмоционального напряжения.
Нервная и гуморальная регуляция деятельности сердца согласует его работу с потребностями организма в каждый данный момент независимо от нашей воли.
- Вегетативная нервная система иннервирует сердце, как и все внутренние органы. Нервы симпатического отдела увеличивают частоту и силу сокращений сердечной мышцы (например, при физической работе). В условиях покоя (во время сна) сердечные сокращения становятся слабее под влиянием парасимпатических (блуждающих) нервов.
- Гуморальная регуляция деятельности сердца осуществляется с помощью имеющихся в крупных сосудах специальных хеморецепторов, которые возбуждаются под влиянием изменений
состава крови. Повышение концентрации углекислого газа в крови раздражает эти рецепторы и рефлекторно усиливает работу сердца.
Особенно важное значение в этом смысле имеет адреналин, поступающий в кровь из надпочечников и вызывающий эффекты, подобные тем, которые наблюдаются при раздражении симпатической нервной системы. Адреналин вызывает учащение ритма и увеличение амплитуды сердечных сокращений.
Важная роль в нормальной жизнедеятельности сердца принадлежит электролитам. Изменения концентрации в крови солей калия и кальция оказывают весьма значительное влияние на автоматию и процессы возбуждения и сокращения сердца.
Избыток ионов калия угнетает все стороны сердечной деятельности, действуя отрицательно хронотропно (урежает ритм сердца), инотропно (уменьшает амплитуду сердечных сокращений), дромотропно (ухудшает проведение возбуждения в сердце), батмотропно (уменьшает возбудимость сердечной мышцы). При избытке ионов К + сердце останавливается в диастоле. Резкие нарушения сердечной деятельности наступают и при уменьшении содержания ионов К + в крови (при гипокалиемии).
Избыток ионов кальция действует в обратном направлении: положительно хронотропно, инотропно, дромотропно и батмотропно. При избытке ионов Са 2+ сердце останавливается в систоле. При уменьшении содержания ионов Са 2+ в крови сердечные сокращения ослабляются.
Таблица. Нейрогуморальная регуляция деятельности сердечно-сосудистой системы
| Фактор | Сердце | Сосуды | Уровень кровяного давления |
| Симпатическая нервная система | суживает | повышает | |
| Парасимпатическая нервная система | расширяет | понижает | |
| Адреналин | учащает ритм и усиливает сокращения | суживает (кроме сосудов сердца) | повышает |
| Ацетилхолин | замедляет ритм и ослабляет сокращения | расширяет | понижает |
| Тироксин | учащает ритм | суживает | повышает |
| Ионы кальция | учащают ритм и ослабляют сокращения | суживают | повышают |
| Ионы калия | замедляют ритм и ослабляют сокращения | расширяют | понижают |
Работа сердца связана и с деятельностью других органов. Если возбуждение в центральную нервную систему передается от работающих органов, то из центральной нервной системы оно передается на нервы, усиливающие функцию сердца. Так рефлекторным путем устанавливается соответствие между деятельностью различных органов и работой сердца.
1. Строение и работа сердца, регуляция её работы.§19.
2. Размножение в органическом мире. §52.
Ответы:
1. Раскрыть особенности строения и функции сердца. Сердечный цикл, кровяное давление.
Сердце - полый четырехкамерный мышечный орган, нагнетающий кровь в артерии и принимающий венозную кровь, располагающийся в грудной полости. По форме сердце напоминает конус. Оно работает в течение всей жизни. Правая половина сердца (правое предсердие и правый желудочек) полностью отделена от левой его половины (левое предсердие и левый желудочек).
Сердце четырехкамерное; два предсердия, два желудочка обеспечивают кровообращение. Перегородка разделяет сердце на правую и левую стороны, что не позволяет крови смешиваться. Створчатые клапаны обеспечивают движение крови в одном направлении: из предсердий в желудочки. Полулунные клапаны обеспечивают движение крови в одном направлении: из желудочков в большой и малый круги кровообращения. Стенки желудков толще стенок предсердий т.к. выполняют большую нагрузку, выталкивают кровь в большой и малый круги кровообращения. Стенки левого желудочка толще и мощнее т.к. он выполняет большую нагрузку чем правый, выталкивая кровь в большой круг кровообращения.
Предсердия и желудочки соединяются между собой клапанами. Между левым предсердием и левым желудочком клапан имеет две створки и называется двустворчатым, между правым предсердием и правым желудочком находится трёхстворчатый клапан.
Сердце покрыто тонкой и плотной оболочкой, образующий замкнутый мешок – околосердечную сумку. Между сердцем и околосердечной сумкой находится жидкость, увлажняющая сердце и уменьшающая трение при его сокращениях.
Масса сердца в среднем около300 грамм. У тренированных людей размеры сердца больше, чем у нетренированных.
Деятельность сердца представляет собой ритмическую смену трех фаз сердечного цикла: сокращение предсердий (0,1с.), сокращение желудочков (0,3с.) и общего расслабления сердца (0,4с.), весь сердечный цикл составляет (0,8с.)
Давление крови на стенки сосудов называется кровяным давлением, оно создается силой сокращения желудочков сердца.
Сердце работает автоматически всю жизнь.
Строение клеток сердца обусловлено выполняемой ими функцией.
Регуляция и координация сократительной функции сердца осуществляются его проводящей системой.
Чувствительные волокна от рецепторов стенок сердца и его сосудов идут в составе сердечных нервов и сердечных ветвей к соответствующим центрам спинного и головного мозга.
Нервная регуляция работы сердца. Центральная нервная система постоянно контролирует работу сердца посредством нервных импульсов. Внутри полостей самого сердца и в стенках крупных сосудов расположены нервные окончания – рецепторы, воспринимающие колебания давления в сердце и в сосудах. Импульсы от рецепторов вызывают рефлексы, влияющие на работу сердца. Существуют два вида нервных влияний на сердце: одни – тормозящие, которые снижают частоту сокращений сердца, другие – ускоряющие.
Гуморальная регуляция. Наряду с нервным контролем деятельность сердца регулируется химическими веществами, постоянно поступающими в кровь.
2. Размножение в органическом мире.
Типы размножения организмов. Поддержание постоянного числа различных растений и животных обеспечивается размножением себе подобных организмов. Размножением называется процесс воспроизведения для постоянной замены тех особей, которые погибли от старости, болезней или уничтожены хищниками. Без размножения невозможно представить себе появление на Земле человека. Без размножения невозможно представить себе эволюцию животного и растительного мира. Существует множество форм размножения животных и растений. Однако все разнообразие процессов размножения укладывается в два основных типа – бесполое и половое.
При бесполом размножении новый организм развивается из одной клетки или группы клеток материнского организма. Этот тип размножения встречается у бактерий, дрожжей и большинства растений, а среди животных – у простейших, кишечно-полостных, плоских червей.
Особенности полового размножения. Половое размножение свойственно большинству животных организмов. В половом размножении участвуют две особи – мужская и женская. В каждой особи возникают половые клетки. Половыми называются особые клетки: яйца, или яйцеклетки, у самок и семя, или сперматозоиды , у самцов. Яйцеклетка – маленькая клетка, в которой содержится запас питательных веществ, необходимых для развития зародыша. В ядре яйцеклетки содержится половина набора хромосом, характерных для данного вида.
Сперматозоиды, в отличие от неподвижных яйцеклеток, способны передвигаться, снабжены длинным жгутиком. У сперматозоидов различных животных можно обнаружить много сходства со сперматозоидами человека.
Возникновение новых организмов происходит в результате слияния яйцеклетки и сперматозоида. Этот процесс называется оплодотворением . При половом размножении в новом организме соединяются наследственные признаки обоих родителей. Значит, их потомство может оказаться более жизнеспособным. Кроме того, сохранив эти признаки, оно может передать их по наследству своим потомкам и т.д. Этот процесс происходит непрерывно. Благодаря естественному отбору появляются более совершенные живые организмы, которые оказываются лучше приспособленными к постоянно меняющимся условиям окружающей среды.
При развитии оплодотворенного яйца происходит ряд последовательных его делений. Различные группы клеток зародыша превращаются в ткани и органы. На ранних стадиях развития у зародышей различных животных имеется много общих черт: жаберные щели, хвосты и др. Все это говорит о происхождении человека от его далеких животных предков. Половое размножение более совершенно по сравнению с другими типами размножения.
Половые железы человека. Половые клетки вырабатываются в особых половых железах. Мужские половые железы – семенники расположены в наружном кожном мешочке – мошонке. От семенников идут семявыводящие протоки, впадающие в мочеиспускательный канал. В семенниках образуются мужские половые клетки – сперматозоиды и мужские половые гормоны. Эти гормоны влияют на возникновение вторичных половых признаков, характерных для мужского организма. К ним относятся рост волос на лице, низкий голос, специфические формы тела и др.
Женские половые железы – яичники расположены в брюшной полости. В яичниках развиваются и созревают женские половые клетки (яйцеклетки), а также образуются поступающие в кровь и лимфу женские половые гормоны, которые способствуют формированию вторичных половых признаков, свойственных женскому организму. К ним относятся развитие и увеличение молочных желез, распределение жира на определённых участках тела, создающее специфические формы женского тела, и др.
К яичникам подходят маточные трубы. По ним при помощи особых клеток, снабжённых мерцательными ресничками, зрелая яйцеклетка из яичника передвигается в матку. Матка - мешковидный непарный полый мышечный орган, в котором развивается зародыш, вынашивается плод. Расположена матка в средней части полости малого таза, лежит позади мочевого пузыря и впереди прямой кишки. Матка имеет грушевидную форму. В ней различают дно, тело и шейку. В ней растёт плод, защищённый от различных внешних воздействий. Изнутри матка покрыта слизистой оболочкой, богатой кровеносными сосудами. Вход в матку называется влагалищем.
Оплодотворение. Процесс слияния половых клеток называется оплодотворением. Из сотен миллионов сперматозоидов только один оплодотворяет яйцеклетку. После проникновения единственного сперматозоида в яйцеклетку её поверхностная оболочка становится непроницаемой для других сперматозоидов. Затем ядра обеих половых клеток сливаются в одно. С этого момента яйцеклетка считается оплодотворённой.
Главное значение размножения это сохранение и продолжение человеческого рода
Урок биологии в 8 классе.
Тема: Работа сердца, ее регуляция.
Цель : систематизировать знания о строении сердца; сформировать понятие о сердечном цикле и автоматизме работы сердца; раскрыть особенности регуляции сердечных сокращений, активизировать познавательную деятельность учащихся путем решения проблемных вопросов; воспитание добра, чуткого, взаимного уважения к окружающим.
Оборудование: таблица «Работа сердца», компьютер, мультимедиа, схема «Регуляция работы сердца».
Ход урока:
Актуализация знаний
Продолжаем знакомиться с органами кровообращения. Давайте вспомним, что мы уже знаем:
А) Блиц - опрос
Система кровообращения состоит из … (сердца и сосудов)
Сосуды бывают трех типов: … (артерии, вены и капилляры)
Сосуды, которые несут кровь от сердца, называются … (артерии)
Самая крупная артерия называется … (аорта), располагается в … круге кровообращения.
Сосуды, которые несут кровь к сердцу, называются … (вены)
Сосуды, в которых происходит газообмен, называются … (капилляры)
В каких сосудах самые толстые стенки? (артерии)
В каких сосудах есть полулунные клапаны? (вены)
Сколько кругов кровообращения в организме человека? Какие?
Как называется кровь алого цвета, насыщенная кислородом? (артериальная)
Как называется кровь бордового цвета, насыщенная углекислым газом? (венозная)
Всегда ли по артериям течет артериальная кровь?
Когда по венам течет артериальная кровь?
Какова последовательность движения крови по кругам кровообращения? (желудочек – артерия – капилляр – вена – предсердие)
Где располагается сердце? Чем защищено?
Каков его размер? Форма?
(отрывок стихотворения Э.Межелайтиса “Сердце”)
Что такое сердце?
Камень твердый?
Яблоко с багрово – красной кожей?
Может быть, меж ребер и аортой,
Бьется шар, на шар земной похожий?
Так или иначе, все земное
Умещается в его пределы,
Потому что нет ему покоя,
До всего есть дело.
Много произведений посвящено “сердцу”:
М. Горький – “смелое сердце Данко”.
Вильгем Гауф – “Холодное сердце”.
Какими только эпитетами не награждено сердце в литературных произведениях: горячее и холодное, бескорыстное и жадное, умное и глупое, отзывчивое, доброе и жестокое, смелое, гордое и злое, каменное, чуткое и щедрое, открытое и черствое, глухое, черное сердце и золотое, раненое, разбитое, сердце матери и сердце друга.
Какое же оно - сердце?
Б) работа с рисунком «Строение сердца» - р/т с. 82 упр.124
( Самопроверка: 1 – вены, 2 – аорта, 3 – легочная артерия, 4 – легочные вены, 5- левое предсердие, 6 – створчатые клапаны, 7 – левый желудочек, 8 – правый желудочек, 9 – полулунные клапаны,10 – правое предсердие)
Мотивационный этап
Какую работу совершает сердце, статическую или динамическую?
При какой работе быстрее развивается утомление? За какой период времени?
Почему, выполняя статическую? работу сердце может работать в среднем 70-80 лет?
Сердце способно ритмически сокращаться и в покое за сутки сокращается 100 000 раз, при этом расходует столько энергии, которой хватило бы, чтобы поднять груз в 900 кг на высоту 14 м.
(Дополнительно - с.152)
Формирование нового знания
Так почему же сердц обладает такой работоспособностью?
Функция работоспособности падает на саму сердечную мышцу.
Каково ее строение? (ткань - с. 37 рис.; с. 38 текст, вверху)
Стенка сердца имеет три слоя:
*эпикард – наружный серозный слой, покрывает сердце (срастается с перикардом);
*миокард – средний мышечный слой, образованный поперечнополосатой сердечной мышцей (каждое мышечное волокно содержит 1-2 ядра, множество митохондрий);
*эндокард – внутренний слой (из эпителия).
Чтобы мышца длительно и активно работала, она систематически должна получать питание, как это происходит? (внутрисердечный круг кровообращения). В околосердечной сумке содержится серозная жидкость, увлажняющая сердце и уменьшающая трение при его сокращениях.
(нервные узлы – с. 151 рис.)
В нервных узлах сердца возникает возбуждение, которое передается во все камеры сердца, сначала в предсердия, затем в желудочки, следовательно сокращаются последовательно.
Способность сердца ритмически сокращаться, под влиянием импульсов, возникающих в самой сердечной мышце, называется автоматией сердца.
Если перерезать нервы и кровеносные сосуды, удалить сердце из организм, то некоторое время сердце будет ритмично сокращаться;
Изолированное сердце лягушки «гоняет» 6% раствор поваренной соли;
Сердце человека можно оживить, если пропустить через него раствор Рингера (температура тела, глюкоза с кислородом);
Опыт оживления изолированного сердца впервые в 1903 г. провел русский ученый А.А.Кулябко (сердце ребенка после 20 часов смерти, умершего от воспаления легких).
Так возникает - сердечный цикл -70-75 раз в минуту
Фазы сердечного цикла:
Сокращение предсердий (0,1 сек) – кровь в желудочки
Сокращение желудочков (0,3 сек) – кровь выбрасывается в аорту и легочную артерию
Пауза общее расслабление (0,4 сек)
Период, охватывающий 1 сокращение и расслабление сердца, называется сердечным циклом.
Сокращение - систола
Расслабление – диастола
Просмотр видеофрагментов
Таким образом, один сердечный цикл длиться – 0,8 секунды.
Так какую работу выполняет сердце статическую или динамическую?
Сколько времени сердце отдыхает? (половину жизни человека)
Регуляция работы сердца
Всегда ли сердце работает одинаково? Приведите примеры.
Не зря когда изображают любовь - рисуют сердце. Почему сердце – символ любви выглядит по-другому. Это изображение символа целующихся лебедей.
(работа со схемами «Регуляция работы сердца»)
Нервная регуляция – с.56 учебника
Гуморальная регуляция – с.47 учебника
Просмотр видеофрагментов 343, 344, 348, 346 электронного приложения.
Применение новых знаний
А) Выполнение лабораторной работы - 345 видеофрагмент
Б) Выполнение тестов 349 «Фазы сердечного цикла», 350 «Тесты с пропущенными терминами»
Итог урока. Рефлексия
Проанализируйте нужны ли знания, изученные сегодня вам в будущей жизни? Зачем?
Среди многочисленных факторов окружающей среды очень плохо влияют на сердце никотин и алкоголь.
Отрицательно влияют на сердце не только эти вещества, но больно ранят сердце грубые слова, зло, несправедливость. И как положительно сказывается на сердце доброе слово, улыбка, хорошее настроение, чуткое внимательное отношение, т.е. положительные эмоции.
Сердце – это особенный орган. Во все века оно было в почете у поэтов, сколько стихов и песен сложено о нем. И уж совсем на особом пьедестале находится сердце матери – безгранично доброе и любящее, всепрощяющее, как в стихотворении Дмитрия Кедрина “Сердце”.
Девчину пытает казак у плетня:
“Когда ж ты, Оксана, полюбишь меня?
Я саблей добуду для крали своей
И светлых цехинов, и звонких рублей!”
Девчина в ответ, заплетая косу:
“Про то мне ворожка гадала в лесу.
Пророчит она: мне полюбится тот,
Кто матери сердца мне в дар принесет,
Не надо цехинов, не надо рублей,
Дай сердце мне матери старой твоей.
Я пепел его настою на хмелю,
Настоя напьюсь – и тебя полюблю!”
Казак с того дня замолчал, захмурел,
Борща не хлебал, саламаты не ел.
Клинком разрубил он у матери грудь
И с ношей заветной отправился в путь:
Он сердце ее на цветном рушнике
Коханой приносит в косматой руке.
В пути у него помутилось в глазах,
Всходя на крылечко, споткнулся казак.
И матери сердце, упав на порог,
Спросило его: “Не ушибся, сынок?”
После таких слов хочется всех призвать беречь свое сердце, сердца друг друга, чутко относиться к окружающим, щадить сердца от излишней нагрузки, беречь друг друга.
Д/з
