Доклад на тему сердце человека

Реферат «Строение и работа сердца»

Реферат по биологии

Предварительный просмотр:

«Строение и работа сердца»

Ученица 8 класса Черненко Алина

4.Строение миокарда сердца

5. Физиологические особенности строения сердечной мышцы

7. Деятельность сердечно-сосудистой системы при физической нагрузке.

В процессе эволюции у высших животных возникает проблема транспорта питательных веществ и кислорода к тканям и отвода от них продуктов метаболизма. Данная проблема была решена развитием системы кровообращения. С помощью сердца, а также широкой и развернутой сети сосудов (вен, артерий, капилляров), которые разветвляясь проникают в каждую малую точку организма кровь доставляет все необходимое к тканям и относит от них, все токсичные отходы, и продукты жизнедеятельности.

В организме позвоночных животных кровь циркулирует по замкнутой системе сосудов и полостей, названных кровеносной системой, или системой кровообращения.

Сам принцип работы системы кровообращения интересовал ученых с давней древности, но из за невозможности прямого наблюдения (in vita) и появления ошибочных, тупиковых теорий его открытие сильно затянулось во времени.

Долгий срок считалось, что центр кровообращения — это печень, кровь течет по сосудам, а по артериям кислород.

Во II веке д.н.э ученый Гален выдвинул предположение о существовании отверстия в предсердной перегородке, через которое кровь поступает из правого предсердия в левый желудочек. Попытку опровергнуть это мнение предпринял М. Сервет в XVI веке, он открыл малый круг кровообращения, и показал, что весь объем крови проходит через легкие, где и подвергается переработке (а не в печени по бытующему мнению), но Сервет был объявлен инквизиторов и вместе со своими трудами был сожжен, а его учение объявлено ересью.

Повторил его исследования, ученик Фабриция, В. Гарвей (1578-1657), который эмпирическим путем установил замкнутость системы кровообращения, доказал наличие большого и малого кругов кровообращения. Продолжил, доказал и расширил учение Гарвея М. Мальпиги. Он в 1661 году обнаружил капилляры.

Впоследствии огромнейший вклад в развитие изучения системы кровообращения вложили такие ученые как: И. П. Павлов, Э. Г. Старлинг, М. Г. Удельнова, В. Ф. Овсянников.

Сердце центральный орган кровообращения, благодаря его работе кровы беспрерывно циркулирует внутри организма. Сердце начинает свою работу с первым вздохом новорожденного животного и заканчивает лишь с его смертью.

Сердце представляет собой мышечный мешок разбитый двумя перегородками на четыре части. Правую (содержащую венозную кровь) и левую (содержащую артериальную кровь), и на предсердия, к которым кровь подтекает из соответствующих магистралей; и желудочков, которые выталкивают кровь. Между предсердиями и желудочками в левой и правой половинах сердца находятся атриовентрикулярные отверстия снабженные Двух- и трехстворчатым клапанами, предназначенными для свободного перехода крови из предсердий в желудочки и препятствующих оттоку крови в обратную сторону. Для тех же целей (односторонняя направленность кровотока) у артерий начинающихся от желудочков (аорта и легочная артерия) имеются полулунные клапаны.

В процессе эволюции у животных появляется два круга кровообращения, которые разделяют на большой и малый круги.

Большой круг начинается в левом желудочке, при его сокращении кровь из сердца попадает в аорту из которой кровь переходит в различной величины артерии, которые впоследствии распадаются на артериолы и капилляры в тканях организма. В капиллярах происходит обмен между кровью и прилегающими тканями. Затем крови собирается в венулы, откуда сливается в вены, и по венам попадает в полую вену и в правое предсердие, на чем путь большого круга кровообращения заканчивается.

Из правого предсердия кровь переливается в правый желудочек, с которого начинается малый круг кровообращения. Правый желудочек выталкивает кровь в легочную артерию, которая делясь на более мелкие сосуды разветвляется сетью капилляров в легких, где кровь насыщается кислородом и отдает связанный углекислый газ. После газообмена кровь собирается в легочных венах и стекает в левое предсердие, где и заканчивается малый круг кровообращения.

Разделение кругов кровообращения способствовало повышению давления в артериях и как следствие более интенсивному обмену веществ.

Строение миокарда сердца

Сердце как орган состоит из трех оболочек: эндокарда, самой глубокой оболочки представленной соединительно-тканной оболочкой, покрытой эндотелием, миокарда — мышечной оболочки сердца и эпикарда — наружной серозной- оболочки сердца.

Миокард построен из сердечной поперечно — полосатой мышечной ткани и имеет ряд особенностей связанных с самой функцией сердца, как в целом, так и его отделов:
— В различных отделах толщина сердечной мышцы неодинакова, например в левом желудочке стенка толще чем в правом.
— Мышцы предсердия обособлены от мышц желудочков.
— В желудочках и предсердиях существуют общие мышечные пласты.
— В области венозных устьев преддверий располагаются сфинктеры.
— Наличие в миокарде двух морфофункциональных типов мышечных волокон.

Сердечная мышца при микроскопии выглядит подобно скелетной поперечно-полосатой мускулатуре. Наблюдается четко выраженная поперечная исчерченость и саркомерное строение.

Различают два типа сердечных волокон:
1) типичные волокна — рабочего миокарда,
2) нетипичные волокна проводящей системы.

Рабочий миокард состоит из цепочки мышечных клеток — саркомеров соединенных друг с другом «конец в конец» и заключенных в общую саркоплазматическую мембрану. Соединенные саркомеры образуют миофибриллы. Контакт саркомеров осуществляется посредством вставочных дисков, благодаря чему волокна и имеют характерную поперечную исчерченность.

Саркомеры состоят из чередующихся темных (миозиновых) — А, и светлых (актиновых) — I полос. В центра полосы А расположена зона Н имеющая центральную Т-линию. Саркомеры соединяются между собой с помощью вставочных дисков — нексусов, которые и являются истинными границами клеток.

Миозин содержащийся в полосе А, способен расщеплять АТФ до АДФ, то есть представляет собой аденозинтрифосфатазу, а так же способен образовывать с миозином обратимый комплекс актомиозин (в присутствии Са++ и образованием АДФ), чем и обусловлена сократимость сердечной мышцы.

Благодаря атипическим нервным волокнам реализуется автоматия сердца.

Автоматия сердца — это способность сердца ритмически сокращаться под влиянием импульсов, зарождающихся в нем самом.

Морфологическим субстратом автоматии служат атипические сердечные волокна. — пейсмекеры, способные к периодической самогенерации мембранного потенциала.

Атипические миоциты более крупные, нежели рабочие, в них содержится больше саркоплазмы с высоким содержанием гликогена, но мало миофибрилл и митохондрий. В атипических клетках преобладают ферменты, способствующие анаэробному гликолизу.

Сами атипические клетки располагаются в строго определенных областях и образуют синатриальный (Кейт-Флерка) и атриовентрикулярный (Ашоффа-Тавара) узлы и пучек Гисса делящийся на ножки, которые разветвляются как волокна Пуркинье.

Схема работы проводящей системы сердца:

Типические миоциты во время сокращения поддерживают стабильный мембранный потенциал, в то время как потенциал нетипических миоцитов синатриального узла медленно понижается в связи с повышением проницаемости мембран для ионов натрия входящих внутрь волокон и ионов калия выходящих из них. При открытии натриевых ворот ионы Na+ лавинообразно устремляются внутрь волокон вызывая распространение нового потенциала. («дрейф» потенциала). После чего процесс повторяется.

Способность к автоматии в различных участках сердца неодинакова и у атриовентрикулярного узла она уже ниже, а у пучка Гисса настолько мала, что соответствующая частота возникновения мембранного потенциала не совместима с жизнью.

Физиологические особенности строения сердечной мышцы

Для обеспечения нормального существования организма в различных условиях сердце может работать в достаточно широком диапазоне частот (например у лошади в процессе бега частота сердечных толчков может увеличиваться в 4 — 5 раз). Такое возможно благодаря некоторым свойствам, таким как:

1 — Автоматия сердца, это способность сердца ритмически сокращаться под влиянием импульсов, зарождающихся в нем самом. Описана выше.

2 — Возбудимость сердца, это способность сердечной мышцы возбуждаться от различных раздражителей физической или химической природы, сопровождающееся изменениями физико — химических свойств ткани.

3 — Проводимость сердца, осуществляется в сердце электрическим путем вследствие образования потенциала действия в клетках пейс-мейкерах. Местом перехода возбуждения с одной клетки на другую, служат нексусы.

4 — Сократимость сердца — Сила сокращения сердечной мышцы прямо пропорциональна начальной длине мышечных волокон

5 — Рефрактерность миокарда — такое временое состояние не возбудимости тканей

При сбое сердечного ритма происходит мерцание, фибриляция — быстрые асинхронные сокращения сердца, что может привести к летальному исходу.

Работу сердца можно разделить на несколько фаз (периодов):

Сердечным циклом называют согласованное чередование систолы и диастолы сердца.

Началом сердечного цикла принято считать систолу предсердий (причем левое сокращается незначительно раньше правого), при сокращении предсердий давление в них повышается, и кровь перетекает в желудочки сердца. Кровь не оттекает в вены, так как в момент систолы предсердий просвет вен сужен, а в желудочки кровь перетекает свободно, так как желудочки расслаблены, и атриовентрикулярные клапаны свободны. Время цикла 0,1 с.

Следующий этап цикла — систола желудочков. При их сокращение давление возрастает и кровь стремясь оттечь захлопывает атриовентрикулярные клапаны и устремляется в просвет артерий раскрывая полулунные клапаны. Время цикла 0,4 с.

После открытия полулунных клапанов давление в желудочках падает, а в артериях резко возрастает, полулунные клапаны захлопываются наступает диастола желудочков.

ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТОЙ СИСТЕМЫ ПРИ ФИЗИЧЕСКОЙ РАБОТЕ

При физической нагрузке существенно возрастают потребности организма, в частности в кислороде. Наблюдается условнорефлекторное усиление работы сердца, поступление части депонированной крови в общий круг кровообращения, увеличивается выброс адреналина мозговым веществом надпочечников. Адреналин стимулирует работу сердца, суживает сосуды внутренних органов, что ведет к подъему АД, росту линейной скорости кровотока через сердце, мозг, легкие. Значительно во время физической активности возрастает кровоснабжение мышц. Причиной этого является интенсивный обмен веществ в мышце, что способствует скоплению в ней продуктов метаболизма (углекислого газа, молочной кислоты и др.), которые обладают выраженным сосудорасширяющим эффектом и способствуют более мощному раскрытию капилляров. Расширение диаметра сосудов мышц не сопровождается падением артериального давления в результате активации прессорных механизмов в ЦНС, а так же повышенной концентрации глюкокортикоидов и катехоламинов в крови. Работа скелетных мышц усиливает венозный кровоток, что способствует быстрому венозному возврату крови. А повышение содержания продуктов метаболизма в крови, в частности углекислоты ведет к стимуляции дыхательного центра, увеличению глубины и частоты дыхания. Это в свою очередь увеличивает отрицательное давление грудной клетки, важнейшего механизма способствующего увеличению венозного возврата к сердцу.

Ритмичные сокращения сердца вызываются электрическими импульсами, которые самовозникают в води теле сердечного ритма — синусовом узле сердца. Этот крохотный узелочек, величиной в 3 — 4 мм, играющий та кую важную роль в работе сердца, состоит из специфической ткани и расположен в самой верхней точке сердца, в стенке правого предсердия. Зародившийся импульс по проводниковой системе сердца, словно по линиям электропередачи, проводится вниз к желудочкам, вызывая их сокращение.

Синусовый узел способен генерировать очень частые импульсы, нередко 200 импульсов в минуту и больше. С годами способность синусового узла генерировать очень частые импульсы постепенно утрачивается. Однако физическая тренирозка увеличивает диапазон часто ты импульсов от 40 — 50 до 250 в минуту, что дает возможность сердцу работать в наиболее оптимальном ре жиме в зависимости от уровня нагрузки.

Работа сердца, а точнее сердечнососудистой системы, регулируется нервной системой. Высшим регуляторным центром, как бы «командным пунктом», является центральная нервная система. Сюда по центростремительным нервным путям поступает информация об изменениях химической среды, температуры, потребности в энергетических продуктах и т. п.

Выражаясь кибернетическим языком, этот непрерывный поток информации мгновенно обрабатывается в центральной нервной системе, и уже в зависимости от результатов этой обработки к сердцу и сосудам по центробежным путям идут нервные импульсы — приказы, определяющие работу сердца и сосудов.

Сердце важнейший орган организма идеально приспособленное для поддержания жизнедеятельности организма. Сложно устроенное, имеющие собственную систему генерации сигнала и контроля частоты сокращений оно способно работать в течении всей жизни животного не утомляясь.

Являясь важнейшим звеном в кровообращении, а следовательно всех обменных процессов организма, работа сердца мгновенно отражает любые физические либо химические отклонения организма от нормы. Поэтому знание принципов работы и физиологических свойств сердца необходимо для нормального контроля за здоровьем животного и обеспечения помощи при каких либо нарушениях в работе этого органа.

Систолу желудочков принято делить на два периода — период напряжения и период изгнания крови, а диастолу — на три периода — протодиастолический период, период изометрического расслабления и период наполнения.

Цикл систола—диастола желудочков представлен в следующем виде.

• Систола желудочков — 0,33 с.
• Период напряжения — 0,08 с: фаза асинхронного сокращения — 0,05 с; фаза изометрического сокращения — 0,03 с.
• Период изгнания крови — 0,25 с: фаза быстрого изгнания — 0,12 с; фаза медленного изгнания — 0,13 с.
• Диастола желудочков — 0,47 с.
• Протодиастолический период — 0,04 с.
• Период изометрического расслабления — 0,08 с. Период наполнения кровью — 0,35 с: фаза быстрого наполнения — 0,08 с; фаза медленного наполнения — 0,26 с; фаза наполнения, обусловленная систолой предсердия, — 0,1 с.
• Систола желудочков занимает 0,33 с.

Сердце, его строение и работа. Камеры и клапаны сердца человека

Сердце представляет собой полый, мышечный орган, имеющий форму конуса. Расположено сердце в грудной клетке, позади грудины. Расширенная часть его — основание — обращено кверху, взад и вправо, а узкая верхушка — вниз, вперед, влево. Две трети сердца находятся в левой половине грудной клетки, одна треть лежит в правой ее половине.

Строение сердца человека

Стенки сердца имеют три слоя:

• Наружный слой, покрывающий поверхность сердца, представлен серозными клетками и называется эпикард;
• cредний слой образован особой поперечно-полосатой мышечной тканью. Сокращение мышцы сердца, хотя она является поперечно-полосатой, происходит непроизвольно. Толщина мышечной стенки предсердий менее выражена, чем мышечной стенки желудочков. Средний слой называется миокард;
• внутренний слой — эндокард — представлен эндотелиальными клетками. Он выстилает камеры сердца изнутри и образует сердечные клапаны.

Строение стенки сердца

Сердце расположено в околосердечной сумке — перикарде, которая выделяет жидкость, уменьшающую трение сердца во время сокращений.

Сплошной продольной перегородкой сердце разделено на две, несообщающиеся между собой половины — правую и левую (камеры сердца):

• В верхней части обеих половин находятся правое и левое предсердия;
• в нижней части — правый и левый желудочки.

Таким образом, сердце человека четырехкамерное.

Камеры сердца человека

За счет большего развития миокарда (большая нагрузка) стенки левого желудочка значительно толще стенок правого.

В правое предсердие по верхней и нижней полой венам поступает кровь из всех частей тела. Из правого желудочка выходит легочный ствол, по которому венозная кровь поступает в легкие.

В левое предсердие впадают четыре легочные вены, несущие артериальную кровь от легких. Из левого желудочка выходит аорта, несущая артериальную кровь в большой круг кровообращения.

• В правой его половине находится венозная кровь;
• в левой — артериальная.

Клапаны сердца

Предсердия и желудочки сообщаются между собой предсердно-желудочковыми отверстиями, снабженными створчатыми клапанами.

• Между правым предсердием и правым желудочком клапан имеет три створки (трехстворчатый) — трикуспидальный клапан.
• между левым предсердием и левым желудочком — две створки (двухстворчатый) — митральный клапан.

К свободным краям створок, обращенным в желудочек, прикреплены сухожильные нити. Другим своим концом они прикреплены к стенке желудочка. Это не позволяет им выворачиваться в сторону предсердий и не допускает обратного тока крови из желудочков в предсердия.

Клапаны сердца человека

В аорте, на границе ее с левым желудочком и в легочном стволе, на границе его с правым желудочком имеются клапаны в виде трех карманов, открывающихся по направлению тока крови в этих сосудах. Из-за своей формы клапаны получили название полулунных. При уменьшении давления в желудочках они заполняются кровью, края их смыкаются, закрывая просвет аорты и легочного ствола, и препятствуют обратному проникновению крови в сердце.

В процессе сердечной деятельности сердечная мышца выполняет огромную работу. Поэтому она нуждается в постоянном притоке питательных веществ, кислорода и выведении продуктов распада. Сердце получает артериальную кровь из двух артерий — правой и левой, которые начинаются от аорты под створками полулунных клапанов. Располагаясь на границе между предсердиями и желудочками в форме короны, или венка, эти артерии получили название коронарных (венечных). От мышцы сердца кровь собирается в собственные вены сердца, которые впадают в правое предсердие.

Причиной движения крови по кровеносным сосудам является разность давлений в артериях и венах. Эта разность давлений создается и поддерживается ритмическими сокращениями сердца. Сердце человека, находящееся в покое, делает около 70 ритмичных сокращений в минуту, перекачивая около 5л крови. За 70 лет жизни человека сердце его перекачивает около 150 тыс. тонн крови — работоспособность удивительная для органа массой в 300г! Причиной такой работоспособности является ритмический характер сердечных сокращений.

Цикл сердечной деятельности складывается из трех фаз: сокращение предсердий, сокращение желудочков, общая пауза. Первая фаза длится 0,1с, вторая — 0,3 и третья — 0,4с. Во время общей паузы расслаблены и предсердия, и желудочки.

В течение сердечного цикла предсердия сокращаются 0,1с и 0,7с находятся в расслабленном состоянии; желудочки сокращаются 0,3с и 0,5с отдыхают. Этим и объясняется способность сердечной мышцы работать, не утомляясь в течение всей жизни.

Автоматия сердца

В отличие от поперечно-полосатой скелетной мускулатуры волокна сердечной мышцы соединяются между собой отростками, и поэтому возбуждение с одного участка сердца может распространиться на другие мышечные волокна.

Сердечные сокращения являются непроизвольными. Человек не может усиливать или изменять частоту сокращений сердца. В то же время сердце обладает автоматией. Это значит, что импульсы, приводящие к сокращению, возникают в нем самом, тогда как к скелетным мышцам они приходят по центробежным волокнам из центральной нервной системы.

Сердце лягушки, помещенное в раствор, заменяющий кровь, продолжает длительно ритмически сокращаться. Причину автоматии сердца до конца выяснить не удалось. Однако электрофизиологические исследования показали, что в клетках проводящей системы сердца ритмически возникают изменения потенциала клеточной мембраны, обусловливающие появление возбуждения, которое вызывает сокращение сердечной мышцы.

Нервная и гуморальная регуляция деятельности сердца человека

Частота и сила сердечных сокращений в организме регулируются нервной и эндокринной системами. Сердце иннервируется блуждающим и симпатическими нервами. Блуждающий нерв замедляет частоту сокращений и уменьшает их силу. Симпатические нервы, наоборот, увеличивают частоту и силу сокращений.

На сердечную деятельность оказывают влияние некоторые вещества, выделяемые различными органами в кровь. Гормон надпочечников — адреналин, подобно симпатическим нервам, увеличивает частоту и силу сердечных сокращений. Следовательно, нейрогуморальная регуляция обеспечивает приспособление деятельности сердца, а следовательно, и интенсивность кровообращения к потребностям организма и условиям внешней среды.

Пульс и его определение

В момент сокращений сердца кровь выбрасывается в аорту и давление в последней повышается. Волна повышенного давления распространяется по артериям до капилляров, вызывая волнообразные колебания стенок артерий. Эти ритмические колебания стенки артериальных сосудов, вызываемых работой сердца, называются пульсом.

Пульс легко можно прощупать на артериях, лежащих на кости (лучевая, височная и др.); чаще всего — на лучевой артерии. По пульсу можно определить частоту и силу сердечных сокращений, что в некоторых случаях может служить диагностическим признаком. У здорового человека пульс ритмичен. При заболеваниях сердца могут наблюдаться нарушения ритма — аритмия.

Как устроено сердце человека, каковы его функции?

Сердце в человеческом организме – жизненно важный орган. Его работу можно сравнить с насосом. Благодаря сердцу кровь нагнетается в артерии и беспрерывно движется по сосудам. Функционирует названный орган в течение всей жизни человека. За 70 лет он примерно выполняет 2−3 млрд сокращений и перекачивает более 170 млн литров крови. Итак, как устроено сердце? Каковы его функции?

Расположение и размеры сердца

Главный орган человеческого организма находится в центре грудной клетки. Большая часть сердца располагается в левой половине тела, а меньшая – в правой. Лежит орган в околосердечной сумке. Она называется также перикардом. Это плотный мешок, отгораживающий сердце от других внутренних органов и не позволяющий ему смещаться и перерастягиваться в момент физических нагрузок.

Размеры сердца довольно небольшие. У каждого человека оно примерно с кулак. Однако размеры и масса органа могут изменяться. Параметры увеличиваются при некоторых недугах. Размеры и масса сердца также возрастают у тех лиц, которые на протяжении продолжительного периода времени занимаются спортом или напряженным физическим трудом.

Строение органа

Давайте посмотрим, как устроено сердце. Стенки этого органа образуют три слоя:

1. Эпикард. Это тонкий мембранный внешний слой сердечной стенки.
2. Миокард. Под этим термином специалисты понимают средний слой, отвечающий за мышечные сокращения сердца.
3. Эндокард. Это мембрана, которая ограничивает внутреннюю систему сердца.

Состоит этот жизненно важный орган из двух частей, разделенных перегородкой – толстой мышечной стенкой. Каждая половина включает в себя две камеры. Верхние отделы (правый и левый) называются предсердиями, а нижние – желудочками. Каждая камера играет особую роль в процессе кровообращения.

Предсердия

Рассматривая то, как устроено сердце, стоит поговорить о предсердиях – тонкостенных камерах сердца. Они располагаются над желудочками и отделены от них атриовентрикулярными клапанами. Выделяют правое и левое предсердия. Правая верхняя камера органа – это место впадения полых вен и вен самого сердца. Исходя из этой информации, можно сделать вывод, что данное предсердие получает венозную кровь, лишенную кислорода.

Левая верхняя камера органа по своим размерам меньше правой. В нее открываются четыре отверстия легочных вен. Из них в левое предсердие поступает свежая кровь, насыщенная кислородом и готовая к дальнейшему распределению по всему человеческому организму.

На картинке, на которой показано, как устроено сердце человека (фото ниже), можно увидеть правый и левый желудочки. Они образуют основную мышечную массу органа. При этом стоит отметить, что левая камера по сравнению с правой является более массивной и мощной. В правый желудочек поступает венозная кровь из правого предсердия. При сокращении сердечной мышцы она направляется в легкие через пульмональный клапан. Обратному току крови в верхнюю камеру мешает трикуспидальный клапан, называемый также трехстворчатым.

Левый желудочек принимает из левого предсердия кровь, насыщенную кислородом. Она поступает через митральный (двустворчатый) клапан. При сокращениях мышц левой нижней камеры кровь проталкивается в аорту через аортальный клапан. Далее она разносится по всему телу человека.

Работа сердца

При рассмотрении того, как устроено сердце, необходимо изучить работу органа. Желудочки и предсердия могут находиться либо в расслабленном (диастолическом), либо в сокращенном (систолическом) состоянии. Расслабления и сокращения сердца происходят в определенной последовательности:

1. Систола предсердий. Сокращение верхних камер органа – начало сердечного цикла. Эта фаза длится 0,1 с. Во время систолы створчатые клапаны открываются. Вся кровь из предсердий направляется в желудочки. После сокращения верхних камер наступает фаза расслабления.
2. Систола желудочков. Сокращение нижних отделов сердца длится 0,3 с. Полулунные (пульмональный и аортальный) и створчатые клапаны в начале фазы закрыты. Мускулатура желудочков сокращается. Из-за этого давление в полостях повышается. В результате кровь направляется к предсердиям. Там давление ниже. Однако току крови в этом направлении препятствуют створчатые клапаны. Их створки не могут вывернуться внутрь предсердий. В этот момент раскрываются полулунные клапаны. Кровь начинает двигаться по легочной артерии и аорте.
3. Диастола. Желудочки после сокращения расслабляются. Эта фаза длится 0,4 с. Во время периода отдыха органа кровь поступает из вен в предсердия и проникает частично в желудочки. Когда начинается новый цикл, остатки крови из верхних камер органа выталкиваются в его нижние отделы.

Рассматривая то, как устроено сердце и как оно работает, стоит поговорить о кругах кровообращения – большом и малом. Первый из них начинается аортой. В нее из левого желудочка поступает обогащенная кислородом кровь. Из самого большого артериального сосуда она течет по артериям, артериолам, капиллярам, доставляя ко всем клеткам кислород и освобождая их от накопившейся углекислоты. В результате капиллярную сеть покидает венозная кровь. Сперва она движется по венулам, а потом – по венам и полым венам. В итоге она попадает в правое предсердие, а из него направляется в правый желудочек.

Малый круг кровообращения начинается легочной артерией, выходящей из правой нижней камеры сердца. Венозная кровь поступает в легкие, движется по артериям, артериолам и тончайшим капиллярам, расположенным в этих органах. В итоге она попадает к альвеолам – крошечным пузырькам, которые наполнены воздухом. Кровь вбирает в себя кислород, очищается от углекислоты и поступает в вены. Эти кровеносные сосуды идут к левому предсердию. Из него кровь выталкивается в левый желудочек. Далее все повторяется сначала. Кровь начинает движение по большому кругу кровообращения.

Функции органа

Рассмотрев, как устроено сердце, можно назвать его функции. Одна из них – резервуарная. Жизненно важный орган человеческого организма в период расслабления сердечной мышцы служит полостью для накопления очередной порции крови, поступающей из кровеносных сосудов в предсердия. Вторая функция сердца – нагнетательная. Она заключается в выбросе крови в малый и большой круги кровообращения при сокращении желудочков.

Как устроено сердце человека, должен знать каждый. Всем необходимо владеть информацией о том, как устроен его организм, какие процессы в нем происходят. От работы сердца зависит самочувствие и здоровье человека. Благодаря функционированию этого органа кровь разносится по организму, снабжает все органы и ткани кислородом, биологически активными веществами, энергией и забирает от них углекислоту и продукты выделения.

1. Общая характеристика строения и работы сердца

Муравьёва М.С., Муравьёва Е.Г., Сазонов В.Ф.

Кафедра биологии и методики её преподавания РГУ имени С.А. Есенина, Рязань

Определение понятия

Сердце — это полый мышечный орган, обеспечивающий движение крови по организму и обладающий способностью к автоматии, т.е. самостоятельной работе.

Сердце – является центральным органом сердечно-сосудистой системы, оно размером примерно с большое яблоко (с кулак человека). Располагается, в основном, в левой части грудной клетки, позади грудины. Расположение сердца асимметрично: 2/3 его лежат в левой части и 1/3 – в правой части грудной полости. Средняя масса сердца у мужчин — 300 г, у женщин — 250 г , хотя считается, что именно женщины являются более сердечны ми людьми .

Сердце, словно динамический насос, выталкивает кровь в разветвлённую сеть кровеносных сосудов, которые могли бы опоясать Землю два с половиной раза. Движущая сила этого насоса исходит из желудочков с их толстыми мышечными стенками, сокращающимися так, что кровь при этом перекачивается в артерии. Насосное действие сердца повторяется автоматически в ритме пульса: примерно 72 удара в минуту, 100000 ударов в сутки. Количество перекачиваемой крови зависит от степени напряженности человека и совершаемых им действий, а также от его психоэмоционального состояния и составляет от 5 до 30 литров в минуту.

Строение сердца

Видео: Демонстрация анатомии сердца на муляже

Свою функцию, как хорошо скоординированного насоса, сердце может выполнять благодаря особому строению.

Сердце человека состоит из 4-х камер – двух предсердий и двух желудочков.

Предсердия собирают кровь, притекающую к ним по венам: в правое предсердие впадают верхняя и нижняя полые вены, в левое – четыре легочные вены. Следует понимать, что кровь, поступающая в предсердия, не остаётся только в них, а транзитом направляется также и в желудочки. И только после заполнения кровью и желудочков и предсердий предсердия сокращаются и выталкивают в желудочки ещё дополнительную порцию крови.

Из заполненных желудочков затем кровь под давлением выбрасывается в артерии: из левого кровь поступает в аорту – самую крупную артерию нашего тела — в большой круг кровообращения; из правого желудочка – в легочную артерию — в малый круг.

Правая и левая части сердца у человека, как и у всех млекопитающих, разделены сплошной перегородкой, и поэтому кровь не смешивается: в правой половине сердца – венозная, в левой – артериальная.

Предсердие и желудочек в каждой половинке сердца соединены клапанами: в левой части клапан имеет 2 створки (митральный клапан, он более мощный); в правой половине – 3 створки. Створчатые клапаны (как дверцы) открываются только в сторону желудочков, так как к их краям прикрепляются сухожильные нити, отходящие от сосочковых мышц, которые находятся в стенках желудочков. Всё это препятствует выворачиванию створок в полость предсердий при сокращении желудочков, что обеспечивает полное смыкание створок клапанов и не дает возможности крови возвращаться в предсердия.

Отверстия легочной артерии и аорты имеют полулунные клапаны (более просто устроенные, так как эти отверстия значительно меньше). Каждый клапан состоит из 3-х полулуний – своеобразных карманов, обращенных свободными краями в сторону сосудов. И эти клапаны открываются также только в одну сторону – в артерии, и кровь не может возвращаться из артерий в желудочки, потому что при изменении направления ее движения полулунные клапаны («кармашки») наполняются кровью, преграждая ей обратный путь.

Стенка сердца образована тремя оболочками: наружная оболочка – соединительнотканная, тонкая – эпикард ; средняя оболочка – мышечная, самая мощная, особенно в левом желудочке – миокард . Сердечная мышца – поперечнополосатая, но в отличие от скелетной мускулатуры ее деятельность не зависит от воли человека. Сердцу свойственна автоматия – способность сокращаться вне зависимости от воздействий извне, так как в сердечной мышце существует специальный «аппарат»; поэтому сердце работает даже после удаления из организма. Это легко наблюдается у лягушек. Вырезанное сердце лягушки продолжает сокращаться и остановится, когда прекратится доступ питательных веществ и перестанут удаляться продукты обмена, образующиеся во время работы сердечной мышцы. Сердце человека более чувствительно при нарушении питания и только русскому физиологу А. Кулабко в 1902 г. удалось, пропуская подогретый питательный раствор, насыщенный кислородом, через сосуды сердца ребенка, умершего за 20 ч. До этого, заставить это сердце ритмически сокращаться.

Автоматия сердца обеспечивает его ритмическое сокращение, однако, в организме существуют нервная и гуморальная регуляция, в результате чего может изменяться частота и сила сокращений в зависимости от нагрузки и состояния организма.

Третья, внутренняя оболочка сердца, самая тонкая – эндокард ; ее отличают тонкость и гладкость, а иначе, если появляется шероховатость, например при ее воспалении, могут образовываться тромбы.

Снаружи сердце покрыто перикардом (сердечная сорочка), который окружает сердце как мешок и обеспечивает его свободное движение. В норме человек не чувствует работы сердца. Перикард состоит из 2-х листков: внутреннего (эпикард) и наружного, обращенного в сторону органов грудной клетки. Между листками перикарда имеется щель, заполненная серозной жидкостью, которая уменьшает трение работающего сердца о листки перикарда. Перикард ограничивает растяжение сердца наполняющей его кровью.

Видео: Анатомия сердца и лёгких

Работа сердца

Видео: Работа сердца

Видео: Проводящая система и автоматия сердца

Видео: Работа сердца

Видео: Механизм сердечного согращения

Работа сердца. Сердечный цикл (смотри также подробное описание сердечного цикла). В деятельности сердца можно выделить две фазы: систола (сокращение) и диастола (расслабление). Систола предсердий слабее и короче систолы желудочков, она длится 0,1 с, а систола желудочков – 0,3 с; диастола предсердий занимает 0,7 с, а желудочков – 0,5 с. Общая пауза сердца длится 0,4 с. Весь сердечный цикл продолжается 0,8 с. Все эти показатели при ритме 75 ударов в минуту. Длительность различных фаз сердечного цикла зависит от частоты сердечных сокращений. При более частых сокращениях длительность каждой фазы уменьшается, особенно диастолы (сердце меньше отдыхает).

Деятельность сердца представляет собой ритмичную смену сердеч ных циклов. При систоле предсердий кровь через открытые предсердно-желудочковые отверстия свободно проникает в желудочки, которые в это время находятся в состоянии диастолы (расслабления). По мере заполнения желудочков кровью створки клапанов поднимаются («всплывают» под действием давления крови), отходя от стенок желудочков. При этом края их смыкаются и закрывают отверстия между предсердиями и желудочками. Полулунные клапаны в это время ещё сомкнуты. В этот момент начинается систола желудочков, т.е. сокращение их мышечных стенок. Давление крови внутри желудочков увеличивается настолько, что становится гораздо б о льшим, чем в легочной артерии и аорте. Поэтому полулунные клапаны прижимаются к стенкам артерий и кровь с силой выбрасывается в эти сосуды. Затем давление в желудочках падает, и полулунные клапаны вновь смыкаются заполняющей их кровью, которая стремится обратно в желудочек. После этого наступает третья фаза сердечного цикла – пауза, т.е. полное расслабление всех отделов сердца. Во время паузы кровь поступает из вен в предсердия, а оттуда свободно стекает в желудочки через открытые предсердно-желудочковые отверстия. И затем наступает следующий сердечный цикл – систола предсердий, систола желудочков, пауза.

При одном сокращении каждый желудочек выбрасывает примерно 70-80 мл крови. Это ударный объем сердца. В 1 мин сердце человека сокращается примерно 70 раз. Количество крови, выбрасываемой желудочками за 1 мин, называется минутным объемом сердца. У взрослого человека он равен примерно 5 л.

В ритмичном сочетании труда и покоя сердца – источник его неутомляемости. Благодаря паузам и расслаблению сердце у человека в возрасте (для примера) 60 лет тридцать лет отдыхало. Человек ещё не создал такую машину, которая могла бы беспрерывно работать 70-80 и более лет. Сердце – самый работоспособный в мире двигатель. В день оно делает 100 тысяч ударов и в течение жизни человека сердце выбрасывает в аорту такое количество крови, которое могло бы заполнить канал в 5 км длиной, и по нему мог бы пройти большой волжский теплоход.

Круги кровобращения. В течение всей жизни человека сердце, действуя наподобие насоса, проталкивает кровь по сосудистой системе 2-х кругов кровообращения (большого и малого). Расскажем подробнее о каждом.

Большой круг кровообращения (телесный ). На рисунке справа он располагается снизу, и показано, что он обслуживает практически весь организм. Начинается аортой , которая отходит от левого желудочка. На рисунке это крупный сосуд красного цвета, идущий от сердца вниз. Аорта дает начало крупным, средним и мелким артериям. Артерии переходят в артериолы, которые заканчиваются капиллярами. Капилляры широкой сетью пронизывают все органы и ткани организма. В капиллярах кровь отдает кислород и питательные вещества, а от них получает продукты метаболизма, в том числе и углекислый газ. Капилляры переходят в венулы, кровь которых собирается в мелкие, средние и крупные вены. Кровь от верхней части туловища поступает в верхнюю полую вену, от нижней – в нижнюю полую вену. Обе эти вены впадают в правое предсердие, в котором заканчивается большой круг кровообращения.

Малый круг кровообращения (легочный). На рисунке выше он располагается сверху, и показано, что он обслуживает лёгкие. Начинается малый круг легочным стволом, который отходит от правого желудочка и несет в легкие венозную кровь (обозначена синим цветом). Легочный ствол разветвляется на две ветви, идущие к левому и правому легкому. В легких легочные артерии делятся на более мелкие артерии, артериолы и капилляры. В капиллярах кровь отдает углекислый газ и обогащается кислородом. Легочные капилляры переходят в венулы, которые затем образуют вены. По четырем легочным венам артериальная кровь поступает в левое предсердие.

Кровь, циркулирующая по большому кругу кровообращения, обеспечивает все клетки организма кислородом и питательными веществами и уносит от них продукты обмена веществ.

Роль малого круга кровообращения заключается в том, что в легких осуществляется восстановление (регенерация) газового состава крови.

Функционирование организма невозможно без главного органа – сердца. Оно выполняет важную работу – перекачивает кровь в организме, обеспечивая ее поступление ко всем внутренним органам, одновременно доставляя к ним с кровотоком питательные вещества и кислород. Многие весьма образно знакомы с работой и строением сердца, и не всегда с максимальной точностью могут даже указать его месторасположение, как правило, это сводится к общим знаниям о том, что оно находится «в груди». Для того чтобы знать, как функционирует организм и работает сердце, каким заболеваниям оно подвержено и как их лечить, необходимо знать его строение, фазы и циклы перекачки крови. Глупо думать, что эта информация пригодится лишь медицинским работникам, она будет полезной и простым обывателям, в некоторых случаях она возможно поможет спасти жизнь.

Месторасположение и функции сердца

Сердце – это важный орган человека, который располагается в центре грудной клетки между легкими, с небольшим смещением влево. В исключительных случаях оно может располагаться справа, когда у человека имеется зеркальное строение организма. По своей сути – это мышца, которая сокращаясь поддерживает нормальное кровообращения в организме. Сердце имеет конусовидную форму, средний вес органа – 250-300 грамм, а размеры его 10-15 см в высоту и 9-10 см у основания.

Функционирование сердца

Перекачка крови – вот основная функция сердца. Данный процесс должен происходить беспрерывно, чтобы обеспечить подпитку внутренних органов кислородом и питательными компонентами.
Работа сердечный мышцы составляет два этапа:

• Диастола – расслабление сердца. На данном этапе кровь попадает в левое предсердие и через митральное отверстие протекает в желудочек.
• Систола – сокращение сердца, во время которого кровь вытекает в аорту и растекается по организму, транспортируя к внутренним органам кислород.

Сердечный цикл включает следующие этапы: сокращение предсердий, которое длится 0,1 секунду и желудочков (продолжительность 0,3 сек) и их расслабление.

Сердце проводит два круга кровообращения:

• Малый – начинается в правом желудочке и заканчивается в левом предсердии. Данный круг кровообращения отвечает за нормальный газообмен в легочных альвеолах.
• Большой – начинается круг в левом желудочке и заканчивается в правом предсердии. Главная роль – обеспечить поступление крови во все внутренние органы.

Как происходит кровообращение в сердце:

• Кровь из вен с высоким содержанием углекислого газа попадает в полые вены.
• Из устья вен она перетекает в правое предсердие, а после в правый желудочек.
• Кровь поступает в легочный ствол и по нему доставляется к легким. Здесь она обогащается кислородом и уже становится артериальной.
• По артериям кровь из легких возвращается в сердце – левое предсердие и левый желудочек.
• Из сердца кровь попадает в аорту (крупный кровеносный сосуд), а оттуда распределяется по мелким сосудам и разносится по организму.

Анатомическое строение сердца

Сердце – это мышечный орган, который снаружи окружен околосердечной сумкой (перикардом). Полость между двумя составляющими заполнена жидкостью, которая выполняет важную функцию – снижает трение сердечной мышцы и обеспечивает его увлажнение. Перикард включает три слоя: эпикард, миокард и эндокард.

Само сердце состоит из 4 отделов: два предсердия и два желудочка. Левый желудочек и предсердие обеспечивают циркуляцию артериальной крови, обогащенной кислородом, правая часть сердца помогает перекачивать венозную. Поступая в сердце, кровь аккумулируется в предсердиях и по достижению необходимого объема перенаправляется в желудочки.

Все отделы разделены клапанами – митральный слева и трехстворчатый справа. Главное их предназначение – обеспечение движения крови в одном направлении – из предсердий в желудочки.

При нормальном функционировании сердца правая и левая его части никак не сообщаются между собой. При развитии патологии (как правило, это врожденные пороки сердца) в перегородках могут сохраняться отверстия. В таком случае во время сокращения сердечной мышцы кровь из одной половины может попадать в другую.

Заболевания сердца

Болезни сердца в последние десятилетия все чаще поражают людей. Вызвано это низким качеством жизни, неполноценным питанием, сидячим образом жизни и большим количеством вредных пристрастий, которые есть у каждого второго человека на земле. Чаще от сердечных заболеваний страдают люди пожилого возраста. Обусловлено это физической усталостью мышцы, загустением крови, замедлением всех процессов в организме и наличием других сопутствующих заболеваний. Согласно статистике болезни сердца – это самые частые причины смерти. Все заболевания условно делятся на три группы, в зависимости от того, какая часть органа поражается – сосуды, клапаны и ткани оболочек.

Рассмотрим наиболее популярные сердечные болезни:

• Атеросклероз – это заболевание, при котором страдают кровеносные сосуды. При развитии недуга происходит их закупорка, образование атеросклеротических бляшек, которые нарушают процесс кровотока, а соответственно, мешают нормальной работе сердечной мышцы.
• Сердечная недостаточность – это совокупность патологических изменений, при которых значительно снижается сократительная способность органа, в результате чего образовываются застои в малом или большом круге кровообращения.
• Пороки сердца – это дефекты сердечной мышцы, отдельных составляющих органа, которые нарушают его нормальное функционирование. Чаще встречаются врожденные пороки сердца, приобретенные диагностируются гораздо реже.
• Стенокардия – это опасная патология, которая характеризуется кислородным голоданием сердца, при этом происходит отмирание его клеток.
• Аритмия – это нарушение сердечного ритма, которое характеризуется его учащением (тахикардия) или замедлением (брадикардия). Такая патология, как правило, сопровождается рядом других сердечных недугов.
• Инфаркт миокарда – заболевание, при котором наблюдается недостаточность снабжения миокарда кровью.
• Перикардит — воспаление наружной оболочки сердца — перикарда.

Лечение сердечных болезней

Лечением заболеваний сердца занимается кардиолог. Прежде чем приступать к терапии врач проводит тщательное обследование пациента, которое включает: электрокардиограмму, УЗИ сердца, общий и биохимический анализ крови, ЭКГ по Холтеру и другие исследования.

Только после полной диагностики и постановки диагноза назначается терапия. Основные методы лечения сердечных болезней:

• Консервативное лечение: сохранение физического и эмоционального покоя, прием прописанных медикаментозных препаратов, регулирование правильное питания.
• Медикаментозная терапия применяется при любом заболевании. Чаще всего назначаются препараты для снижения уровня плохого холестерина, разжижения крови (особенно в старческом возрасте), ингибиторы и многие другие, в зависимости от диагноза.
• Оперативное вмешательство проводится в том случае, если достичь желаемого эффекта консервативными методами невозможно, например, когда требуется установка кардиостимулятора, устранения отверстия между отделами сердца или пациент нуждается в трансплантации органа.

Диагностикой и лечением заболеваний сердца должен заниматься исключительно врач (терапевт, кардиолог или кардиохирург). Категорически запрещено проводить самолечение – в лучшем случае это не принесет ожидаемого результата, в худшем – обострит ситуацию и приведет к ряду осложнений.

Профилактика заболеваний

Здоровое сердце – залог отменного самочувствия и нормального функционирования организма. Крайне важно правильно о нем заботиться, чтобы снизить риск развития сердечных заболеваний. Для этого достаточно выполнять несложные рекомендации доктора:

• Следить за своим питанием, отдавая предпочтение правильным и полезным продуктам. Необходимо исключить из своего рациона блюда, которые неблагоприятно влияют на состояние сосудов и работу сердечной мышцы (жирное, жаренное, копченое).
• Избегать непосильных физических нагрузок, но это не значит, что стоит вовсе исключить спорт из своей жизни. Умеренные тренировки, пешие прогулки по свежему воздуху только укрепят сердечную мышцу и помогут избежать болезней.
• Минимизировать стрессы, сильные эмоции и переживания. Повышение адреналина ускоряет кровообращение и заставляет работать сердце на износ – это провоцирует развитие ряда патологий.
• Своевременно лечить заболевания, которые могут негативно отразиться на работе сердца, например, ангина.

Сердце – важный орган, который обеспечивает циркуляцию крови в организме. Крайне важно сохранить его здоровье и нормальное функционирование. Позаботившись о своем сердце, вы обеспечите себе долгую и здоровую жизнь.