Особенности регуляции работы сердца и сосудов

Как осуществляется регуляция работы сердца?

Поговорим о том, как осуществляется регуляция работы сердца. Именно этот орган является незаменимым и важным для человеческого организма. Именно при его полноценной работе происходит обеспечение постоянной и полноценной деятельности всех органов, систем, клеток. Сердце подает к ним питательные вещества и кислород, гарантирует очистку организма от веществ, образующихся в результате обмена веществ.
В некоторых ситуациях нарушается регуляция работы сердца. Рассмотрим вопросы, связанные с осуществлением деятельности главного органа человеческого организма.

Особенности функционирования

Как осуществляется регуляция работы сердца и кровеносных сосудов? Данный орган является сложным насосом. В его составе есть четыре различных отдела, называемых камерами. Два именуют левым и правым предсердиями, а два называют желудочками. Сверху располагаются довольно тонкостенные предсердия, основная масса сердца распределена на мышечные желудочки.

Регуляция работы сердца связана с перекачиванием крови при ритмичных сокращениях и расслаблениями мышц этого органа. Время сокращения называют систолами, промежуток, соответствующий расслаблениям, называют диастолами.

Кровообращение

Сначала осуществляется сокращение предсердий в систолу, потом функционируют предсердия. Венозная кровь собирается по организму, поступает в правое предсердие. Здесь жидкость выталкивается, проходит в правый желудочек. Участок будет нагнетать кровь, направляя ее в малый круг кровообращения. Именно так именуют сосудистую сеть, пронизывающую легкие. На данном этапе происходит газообмен. Кислород воздуха поступает в кровь, насыщает ее, из крови выделяется углекислый газ. Обогащенная кислородом кровь направляется к левому предсердию, затем она поступает внутрь левого желудочка. Именно эта часть сердца является самой сильной и крупной. В ее обязанности входит выталкивание крови через аорту в большой круг кровообращения. Она поступает по организму, выводя из него углекислый газ.

Особенности функционирования сосудов и сердца

Регуляция работы сердца и сосудов связана с электрической системой. Именно она обеспечивает ритмичное биение сердца, его периодичное сокращение, расслабление. Поверхность этого органа покрыта многочисленными волокнами, способными генерировать, передавать разные электрические импульсы.
Сигналы зарождаются внутри синусового узла, называемого «водителем ритма». Данный участок находится на поверхности правого основного предсердия. Вырабатываясь в нем, сигнал проходит через предсердия, являясь причиной сокращений. Затем импульс подразделяется на желудочки, создавая ритмичное сокращение волокон мышц.
Колебания сокращений сердечной мышцы составляют у взрослого человека диапазон от шестидесяти до восьмидесяти сокращений за минуту. Именно их и называют сердечным импульсом. Для фиксации активности электрической системы сердца периодически проводят электрокардиограммы. С помощью таких исследований можно увидеть формирование импульса, а также его передвижение по сердцу, выявить нарушения в подобных процессах.

Нервно-гуморальная регуляция работы сердца связана с внешними и внутренними факторами. Например, учащенные сердцебиения наблюдаются при серьезном эмоциональном напряжении. В процессе работы происходит регулировка гормона адреналина. Именно он способен увеличивать частоту сердечных сокращений. Гуморальная регуляция работы сердца позволяет выявлять различные проблемы с нормальным сердцебиением, своевременно их устранять.

Нарушения в работе

Медицинские работники под такими сбоями подразумевают разнообразные нарушения полноценного сокращения ритма сердца. Подобные проблемы могут быть вызваны разнообразными факторами. Например, регуляция работы сердца происходит при электролитических и эндокринных недугах, вегетативных заболеваниях. Кроме того, проблемы появляются и при интоксикации некоторыми медикаментами.

Распространенные виды нарушений

Нервная регуляция работы сердца связана с сокращениями мышцы. Синусная тахикардия вызывает учащения сокращений сердца. Кроме того, возможны такие ситуации, при которых количество сокращений сердца уменьшается. Такое заболевание в медицине называют синусовой брадикардией. Среди опасных нарушений, связанных с деятельностью сердца, отметим параксизамальную тахикардию. При ее наличии происходит внезапный рост количества биений сердца до ста в минуту. Пациента необходимо поместить в горизонтальном положение, срочно вызвать врача.
Регуляция работы сердца связана с мерцательной аритмией, экстрасистолией. Любые нарушения в нормальном сердечном ритме должны стать сигналом для обращения к кардиологу.

Автоматика функционирования

В состоянии покоя сердечная мышца сокращается за одни сутки примерно сто тысяч раз. Оно за этот временной промежуток перекачивает порядка десяти тонн крови. Сократительная функция сердца обеспечивается сердечной мышцей. Она относится к поперечнополосатой мышце, то есть имеет специфическое строение. В ней присутствуют определенные клетки, в которых появляется возбуждение, оно передается на стенки мышц желудочков и предсердий. Сокращения отделов сердца происходят поэтапно. Сначала осуществляется сокращение предсердий, потом желудочков.
Автоматией называют способность сердца сокращаться ритмично под воздействием импульсов. Именно эта функция гарантирует независимость между нервной системой и функционированием сердца.

Цикличность работы

Зная, что среднее количество сокращений в минуту составляет 75 раз, можно вычислить продолжительность одного сокращения. В среднем оно длится около 0,8 секунды. Полный цикл состоит из трех фаз:

• в течение 0,1 секунды осуществляется сокращение обоих предсердий;
• 0,3 секунды длится сокращение левого и правого желудочков;
• около 0,4 секунды идет общее расслабление.

Расслабление желудочков происходит примерно за 0,4 секунды, для предсердий такой временной промежуток составляет 0,7 секунды. Этого времени вполне достаточно для того, чтобы в полной мере восстановить работоспособность мышцы.

Факторы, влияющие на работу сердца

Сила и частота сердечных сокращений связаны с внешней и внутренней средой человеческого организма. При резком увеличении количества сокращений наблюдается выработка сосудистой системой огромного количества крови за единицу времени. При уменьшении силы и частоты сердцебиений снижается выброс крови. В обоих случаях возникает изменение снабжения кровью человеческого организма, что негативно отражается на его состоянии.

Регулировка работы сердца осуществляется рефлекторно, в ней участвует автономная нервная система. Импульсы, которые приходят к сердцу по парасимпатическим нервным клеткам, будут замедлять, ослаблять сокращения. Усиление и учащение сердцебиений обеспечивается симпатическими нервами.
Гуморальная работа «человеческого мотора» связана с функционированием биологически активных веществ и ферментов. К примеру, адреналин (гормон надпочечников), соединения кальция способствуют учащению и усилению сердечных сокращений.
Соли калия, напротив, способствуют снижению числа сокращений. Для приспособления сердечно-сосудистой системы к внешним условиям применяют гуморальные факторы и функционирование нервной системы.
Во время выполнения физической работы наблюдается поступление импульсов от рецепторов сухожилий и мышц в центральную нервную систему, регулирующую работу сердца. В итоге наблюдается усиление притока к сердцу импульсов по симпатическим нервам, в кровь выбрасывается адреналин. Из-за роста числа сердечных сокращений организм нуждается в дополнительном количестве питательных веществ и кислороде.

http://fb.ru/article/298823/kak-osuschestvlyaetsya-regulyatsiya-rabotyi-serdtsa

РЕГУЛЯЦИЯ РАБОТЫ СЕРДЦА И СОСУДОВ

Регуляция работы сердца
Автоматия сердца- способность клеток сердца к самовозбуждению, без каких- либо воздействий извне.
Изолированное сердце при снабжении его питательным раствором способно сокращаться вне организма продолжительное время. У плода человека первые сокращения сердца возникают на 19-й или 20-й день внутриутробного развития, когда парные закладки сердца сливаются в одну сердечную трубку, все клетки которой способны к самовозбуждению. По мере формирования эмбрионального сердца в его ткани происходит разделение на сократительный миокард и проводящую систему сердца. Способность генерировать автоматический ритм закрепляется за узловой тканью проводящей системы, образующей узлы автоматии — синусно-предсердный (так называемый водитель ритма сердца, или пейсмекер) и предсердно-желудочковый.

Потенциально все элементы проводящей системы в разной степени способны к генерации автоматического ритма. Существует так называемый градиент автоматии. Наиболее высокой способностью к автоматии обладает синусно-предсердный узел, где генерируется ритм, который усваивается остальными элементами проводящей системы и сократительным миокардом. У человека он равен 60-70 уд/мин в состоянии покоя. Если работа синусно-предсердного узла нарушена, функция водителя ритма переходит к предсердно-желудочковому узлу, который генерирует более медленный сердечный ритм (около 40 уд/мин), но он в состоянии обеспечить нормальную работу сердца и нормальное кровоснабжение организма. Другие элементы проводящей системы, и в первую очередь пучок Гиса, также способны к автоматии, но генерируемое здесь возбуждение возникает с еще более низкой частотой и проявляется только в условиях патологии, например при гипоксии, и ишемии. В этих условиях ненормальные очаги автоматии могут формироваться и в сократительных клетках сердца, создавая источники аритмии сердца.
Способность клетки генерировать автоматический ритм в значительной мере определяется величиной мембранного потенциала, при котором активируются ионные каналы, обеспечивающие самовозбуждение клетки (см. Потенциалы действия сердца). Для клеток узловой ткани характерен более низкий уровень мембранного потенциала, чем для сократительных клеток сердца. Гипоксия и ишемия вызывают снижение мембранного потенциала в сократительных клетках сердца и делают возможным возникновение в них автоматии.
Узловая ткань позвоночных имеет мышечное происхождение — в этом случае принято говорить о миогенной автоматии. У части беспозвоночных животных, а именно у ракообразных, возбуждение возникает в нервных ганглиях, расположенных на поверхности сердца, откуда оно передается сократительным клеткам. В этом случае говорят о нейрогенном ритме (автоматии). Нейрогенная автоматия сердца, вероятно, явление вторичное, т. к. личинки животных, обладающих нейрогенной автоматией, имеют миогенный сердечный ритм, а после экспериментального удаления нервных ганглиев в сердце на миогенный ритм переходят и взрослые ракообразные.
Точно определить местонахождение водителя ритма в сердце и характер его автоматии позволяет регистрация потенциалов действия сердца. Потенциалы действия всех автоматических структур, и миогенных и нейрогенных, имеют предымпульсную деполяризацию, выводящую мембранный потенциал этих клеток на уровень возникновения распространяющегося электрического импульса. Потенциалы действия нейрогенных сердец имеют свою особенность: на плато потенциала действия сократительной клетки сердца у них накладывается разряд автоматических клеток нервного ганглия, придавая ему своеобразное очертание.
При разобщении клеток узловой ткани друг от друга каждая из них возбуждается с собственной частотой, отличной от частоты интактного водителя ритма. Единый ритм работы всех клеток, составляющих водитель ритма, формируется в результате синхронизации, происходящей на основе электрического и механического взаимодействия этих клеток.

http://vuzlit.ru/899791/regulyatsiya_raboty_serdtsa_sosudov

Особенности регуляции работы сердца и сосудов

Ответ оставил Гость
Работа сердца и ее регуляция.
Работа сердца слагается из ритмично сменяемых друг друга сердечных циклов — периодов, охватывающих одно сокращение и последующее расслабление сердца. Сокращение сердечной мышцы называется систолой, расслабление —диастолой. При частоте сокращений сердца 75 раз в минуту продолжительность сердечного цикла составляет 0,8 с. В цикле выделяют три фазы: сокращение предсердий — 0,1 с, сокращение желудочков — 0,3 с, и общее расслабление (пауза) предсердий и желудочков — 0,4 с, во время которого створчатые клапаны открыты и кровь из предсердий поступает в желудочки. Предсердия находятся в расслабленном состоянии 0,7 с, а желудочки — 0,5 с. За этот период времени они успевают восстановить свою работоспособность. Следовательно, причина неутомляемости сердца заключена в ритмическом чередовании сокращений и расслаблений миокарда.
Если ответа нет или он оказался неправильным по предмету Биология, то попробуй воспользоваться поиском на сайте или задать вопрос самостоятельно.
Если же проблемы возникают регулярно, то возможно Вам стоит обратиться за помощью. Мы нашли великолепную площадку, которую без всяких сомнений можем порекомендовать. Там собраны лучшие преподаватели, которые обучили множество учеников. После обучения в этой школе, Вы сможете решать даже самые сложные задачи.

http://shkolniku.com/biologiya/task2233579.html

Особенности регуляции работы сердца и сосудов

Различают 2 вида регуляции: нервную и гуморальную.
Нервная регуляция чрезвычайно сложна и замечательно продумана. Симпатическая нервная система ускоряет сокращения сердца, увеличивает силу, повышает возбудимость миокарда и усиливает проводимость по нему импульса, а парасимпатическая — урежает, уменьшает, снижает, ослабляет.
Самый первый и элементарный уровень регуляции – внутрисердечный. Отростки нейронов, залегающие в толще сердечной стенки, образуют внутрисердечные сплетения, окончаниями которых «нашпигован» каждый кубический миллиметр ткани. Существуют даже . внутрисердечные рефлексы с собственными чувствительными, вставочными и двигательными нейронами. Именно на этом уровне решаются два важнейших условия нормальной работы сердца. Первое, открытое немцем О. Франком и англичанином Е.Старлингом. получило название «Закона сердца» и заключается в том, что сила сокращения волокон миокарда прямо пропорциональна величине их растяжения. Это значит, что чем больше к сердцу за диастолу притечет крови, тем сильнее оно сократится, чем больший ее объем растягивает сердечные камеры. Тем активнее, напряженнее будет их систола. Второй уровень регуляции – эффект Анрепа – обеспечивает усиление сердечного сокращения в ответ на повышение периферического сопротивления сосудов, иначе говоря, на скачок артериального давления. Т.е. и в том и в другом случае сердце ведет себя адекватно гемодинамической нагрузке. Это первый уровень нервной регуляции. Второй – спинной мозг. Здесь заложены двигательные (эфферентный или центробежные) нейроны, аксонами своими иннервирующие сердце
Третий уровень – продолговатый мозг. Из него берет начало главный парасимпатический нерв – блуждающий с его \» минусовыми \» влияниями на сердце. Во-вторых, в нем заложен симпатический по природе сосудодвигательный центр. Одна часть которого (прессорная зона) стимулирует симпатическое действие нейронов спинного мозга, а другая (депрессорная) – подавляет его.
Продолговатый мозг курируется четвертым уровнем – ядрами гипоталамуса. На этом этапе осуществляется нечто очень важное: координация сердечной деятельности с другими процессами жизнедеятельности.
Пятым уровнем регуляции является кора больших полушарий, но при ее удалении сбоев в работе сердца не происходит. Вот тебе и наивысшее звено!
Гуморальная регуляция связана с влиянием некоторых веществ, таких как гормоны, электролиты, растворенные газы, гормон стресса адреналин. Такие гормоны как глюкагон, тироксин, глюкокортикоиды, ангиотензин, серотонин, соли кальция вызывают учащение и усиление сердцебиений, а также сужение сосудов. Напротив. Ацетилхолин, ионы калия, недостаток кислорода, закисление внутренней среды приводят к снижению сократимости миокарда, а простагландины, брадикинин, гистамин, АТФ имеют обратный эффект.
Упрощенно схему нервной регуляции функционирования сердца можно представить так: кора больших полушарий — гипоталамические ядра – сосудодвигательный центр и ядра блуждающего нерва в продолговатом мозге – спинной мозг – внутрисердечные сплетения. Благодаря такой системе сердце испытывает безусловнорефлекторные симпатические и парасимпатические. А также условнорефлекторные влияния. Посредством гормонов, электролитов и т.д. осуществляется гуморальная регуляция сердечной деятельности.

Относительный вклад различных веществ в окислительные процессы сердца в покое и при интенсивной мышечной деятельности.

http://opace.ru/a/regulyatsiya_raboty_serdtsa

РЕГУЛЯЦИЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ СЕРДЦА;

Сердечно-сосудистая система
Многолетние тренировки и, соответственно, постоянные физические нагрузки оказывают на организм спортсмена определенные влияния, на которые, в свою очередь, организм «отвечает» различными адаптационными изменениями.
Так, у спортсменов, занимающихся видами спорта, которые требуют развития выносливости, наиболее частыми изменениями показателей ССС являются:
· Размер сердца (увеличивается масса и объем сердца, а также мощность миокарда левого желудочка – «спортивное сердце») считают, что увеличение массы левого желудочка приводит к увеличению МПК и, соответственно, к увеличению аэробной мощности.
· Частота сердечных сокращений.
· Кровоток (повышение капилляризации тренированных мышц, эффективное перераспределение кровотока).
· Объем циркулирующей крови (повышается как за счет повышения количества эритроцитов и, соответственно, гемоглобина, так и за счет плазмы).
· Брадикардия – снижение частоты сердечных сокращений (ЧСС), что способствует экономичности работы сердца.
· Наблюдается увеличение таких функциональных показателей – СОК (систолического объема крови) и МОК (минутного объема крови), несмотря на снижение ЧСС.
· СОК увеличивается за счет увеличения силы сокращения миокарда, увеличения полостей сердца (дилятация желудочков и предсердий).
· Кардиореспираторная выносливость представляет собой способность организма как можно дольше выдерживать ритмическую нагрузку, и это тесно связано с аэробной производительностью.
· Тренировка выносливости приводит к уменьшению периода восстановления ЧСС.
Из всех внутренних органов сердце наиболее быстро реагирует на эмоциональное и физическое напряжения, связанные с измене­ниями внешней и внутренней среды организма, с трудовой деятель­ностью, спортом. При этом сила и частота сердечных сокращений (ЧСС) то увеличивается, то уменьшается. Механизмы регуляции деятельности сердца, как и любого мышечного органа, — нервный, гуморальный и миогенный. Нервная регуляция работы сердца осу­ществляется с помощью интра- и экстракардиальных нервов.
А.Экстраорганные нервы сердца (блуждающий и симпати­ческий нервы).
Открытие эфферентных влияний вегетативных нервов на деятельность сердца. В 1845г. братья Веберы установили, что раз­дражение периферического отрезка блуждающего нерва вызывает торможение деятельности сердца. Раздражение симпатического нерва, как было обнаружено братьями Ционами (1867), вызывает увеличение ЧСС. И.П.Павлов (1887) обнару­жил нервные веточки звездчатого ганглия, раздражение которых только усиливает сокращения сердца без изменения ЧСС (усили­вающий нерв, оказывающий трофическое влияние на сердце).
Эфферентные влияния симпатического и парасимпатическо­го нервов выражаются не только в изменении ЧСС – хронотропное влияние, но и силы (инотропное влияние), а также в изменении проводимости – дромотропное – и возбудимости – батмотропное влияние. Все влияния на сердце блуждающего нерва являются от­рицательными, а симпатического нерва – положительными. Инотропное влияние парасимпатического нерва на предсердия выра­жено лучше, чем на желудочки.
Тонус симпатического нерва для сердца не выражен. Тонус блуждающих нервов выражен ярко, о чем свидетельствует тот факт, что перерезка блуждающих нервов в эксперименте или их блокада атропином вызывает сильнейшее повышение ЧСС. После блокады симпатических нервов деятельность сердца не изменяется. Поскольку блуждающий нерв все время сдерживает деятельность сердца, уменьшение его тонуса ведет к учащению, а увеличение – к урежению сердечных сокращений, т.е. один и тот же нерв при наличии тонуса обеспечи­вает двоякий эффект и более совершенную регуляцию. Симпати­ческий нерв может только стимулировать сердечную деятельность, так как тонус у него для сердца не выражен. В спокойном состоянии ЧСС определяется тонусом блуждающего нерва и гуморальными веществами, циркулирующими в крови, а при эмоциональной и физической нагрузках ЧСС возрастает в результате уменьшения тонуса блуждающего нерва и возбуждения симпатической нервной системы.
Афферентные волокна, идущие от сердца, имеются в блуж­дающих и симпатических нервах. Афферентная импульсация от механорецепторов сердца и сосудистых рефлексогенных зон игра­ет важную роль в регуляции деятельности сердца: по принципу отрицательной обратной связи она обеспечивает торможение деятельности сердца при высоком кровяном давлении и усиле­ние сердечных сокращений при уменьшении кровяного давления. Эти эффекты реализуются с помощью эфферентных влияний блуж­дающего и симпатического нервов. Причем симпатические нервы включаются только при падении АД, поскольку тонус их для серд­ца не выражен. С барорецепторов полых вен и правого предсердия при повышении давления в них возникает рефлекторная тахикар­дия (рефлекс Бейнбриджа) вследствие возбуждения симпатиче­ской нервной системы. Этот рефлекс обеспечивает разгрузку пра­вого желудочка от повышенного притока крови к нему. Важную роль в регуляции деятельности сердца играют рефлексы, возникаю­щие с хеморецепторов синокаротидной и аортальной рефлексо­генных зон, а также других сосудов: в условиях гипоксии развива­ется рефлекторная тахикардия, а при дыхании человека чистым кислородом – брадикардия.
Б. Внутрисердечная нервная система образует перифери­ческие рефлекторные дуги, включающие афферентный нейрон, ден­дрит которого оканчивается рецептором растяжения на кардиомиоцитах и коронарных сосудах, и эфферентный нейрон, аксон которого заканчивается на кардиомиоцитах. Внутрисердечная реф­лекторная дуга может иметь вставочный нейрон. Нейроны внутрисердечной нервной системы расположены поодиночке и собраны в ганглии. Основная масса их находится в непосредственной близос­ти от сино-атриального и атрио-вентрикулярного узлов. Они вмес­те с эфферентными волокнами образуют внутрисердечные нервные сплетения. Большинство нервных волокон проходит в межпредсердной перегородке. Внутрисердечная нервная система при высоком давлении в аорте угнетает сердечную деятельность, при низком – стимулирует, т. е. она стабилизирует давление в артериальной системе, предуп­реждает резкие колебания давления в аорте.
В. Миогенный механизм регуляции – ослабление или уве­личение силы сокращений сердца за счет изменения интенсивнос­ти функционирования кардиомиоцитов при исключении влияния на них экстра- и интраорганной нервной системы, а также гумо­ральных факторов. Различают гетеро- и гомеометрический миогенные механизмы регуляции деятельности сердца. Это регуляция на уровне клеток.
Гетерометрический миогенный механизм регуляции силы со­кращений сердца открыл О. Франк (1895) – он обнаружил, что пред­варительное растяжение полоски сердечной мышцы увеличивает силу ее сокращения. Позднее Э. Старлинг (1918) провел подобные исследования на сердечно-легочном препарате. Растяжение долж­но быть умеренным, обеспечивающим максимальное число зон сцеп­ления с помощью миозиновых мостиков нитей актина и миозина. Увеличению силы сокращений сердца при увеличении растяжения его стенок способствуют и дополнительный выход Са 2+ из саркоплазматического ретикулума, а также эластические растянутые элементы. Кальций увеличивает число миозиновых мостиков, вза­имодействующих с нитями актина. Значение механизма Франка-Стерлинга заключается в усилении сердечной деятельности в слу­чае увеличения притока крови к сердцу (преднагрузка).
Гомеометрический миогенный механизм – увеличение силы сокращений без предварительного растяжения миокарда — наблю­дается при возрастании частоты сердцебиений (ритмо-инотропная зависимость). Эта зависимость проявляется и на изолированной полоске миокарда. Если постепенно увеличивать частоту раздра­жений, то одновременно с увеличением частоты сокращений по­лоски миокарда возрастает и сила сокращений. Увеличение силы сокращений сердца с возрастанием ЧСС объясняется накоплением Са 2+ в цитоплазме кардиомиоцитов – их больше выделяется из саркоплазматического ретикулума и больше входит из межклеточных пространств. Кальциевая помпа не успевает перекачивать ионы обратно. Ионы Са 2+ , как известно, обеспечивают взаимодействие нитей актина и миозина при возбуждении мышечного волокна.
Г. Гуморальный механизм регуляции. Различные биологи­чески активные вещества (гормоны, пептиды, медиаторы) и мета­болиты оказывают разнонаправленное влияние на силу и ЧСС.
Гормоны. Кортикоиды, ангиотензин, серотонин, адреналин, норадреналин, вазопрессин, глюкагон увеличивают силу сокраще­ний сердца. Тироксин увеличивает ЧСС, чувствительность сердца к симпатическим воздействиям. При эмоциональном возбуждении и физической нагрузке вследствие активации симпато-адреналовой системы количество катехоламинов в крови возрастает, сила и ЧСС увеличиваются.
Метаболиты оказывают как стимулирующее, так и угнетаю­щее влияние на деятельность сердца. Снижение концентрации калия вне клетки ниже нормы (4 ммоль/л) приводит, главным образом, к повышению активности пейсмекера, при этом активи­зируются также гетеротропные очаги возбуждения, что может сопровождаться нарушениями ритма, Са 2+ усиливает сердечные сокращения, улучшает электромеханическое сопряжение, активи­рует фосфорилазу, что способствует освобождению энергии. Ионы НСО₃
угнетают сердечную деятельность. Снижение рН и умень­шение 0₂ угнетают, а повышение рН усиливает сердечную дея­тельность. Повышение температуры увеличивает, а понижение снижает ЧСС. Закисление среды возбуждает симпатические цен­тры.
· Корковые влияния. Кора большого мозга может оказывать раз­нонаправленные влияния на работу любого внутреннего органа. Наиболее ярко это проявляется на деятельности сердца. Кора реа­лизует свое влияние посредством вегетативной нервной системы и эндокринных желез. Эмоциональное возбуждение сопровождает­ся учащением сердцебиений. Отрицательная эмоция может сопро­вождаться спазмом коронарных сосудов и болевыми ощущениями. Напротив, положительные эмоции оказывают благоприятное вли­яние на сердце.

http://studopedia.su/20_43037_regulyatsiya-deyatelnosti-serdtsa.html

РЕГУЛЯЦИЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ СЕРДЦА

Приспособление деятельности сердца к изменяющимся потребностям организма происходит при помощи ряда регуляторных механизмов.
Изменение уровня физической и эмоциональной нагрузки организма фиксируется различными рецепторами (хеморецепторами, механорецепторами), расположенными в различных органах, а также в стенках кровеносных сосудов. Воспринимаемые ими изменения состояния рефлекторно вызывают ответную реакцию в виде изменения уровня сердечной деятельности.
Быстрое и точное приспособление кровообращения к конкретным потребностям организма достигаются благодаря совершенным и многообразным механизмам регуляции работы сердца. Эти механизмы можно подразделить на три уровня:
ВНУТРИСЕРДЕЧНАЯ РЕГУЛЯЦИЯ (САМОРЕГУЛЯЦИЯ) связана с тем, что:
сами клетки миокарда способны изменять силу сокращения в зависимости от степени их растяжения накапливать конечные продукты обмена, вызывающие изменение работы сердца.
НЕРВНАЯ РЕГУЛЯЦИЯ осуществляется деятельностью автономной нервной системы — симпатической и парасимпатической биологически активные вещества, изменяющие силу их сокращений и т.д. Нервные импульсы, поступающие к сердцу по ветвям блуждающего нерва (парасимпатические импульсы) уменьшают силу и частоту сокращений. Импульсы, приходящие к сердцу по симпатическим нервам (их центры находятся в шейном отделе спинного мозга), повышают частоту и силу сердечных сокращений.
ГУМОРАЛЬНАЯ РЕГУЛЯЦИЯ связана с изменением деятельности сердца под влиянием биологически активных веществ и некоторых ионов. Например, адреналин, норадреналин (гормоны коры надпочечников), глюкагон (гормон поджелудочной железы), серотонин (вырабатывается железами слизистой кишечника), тироксин (гормон щитовидной железы) и др., а также ионы кальция усиливают сердечную деятельность. Ацетилхолин, ионы калия уменьшают работу сердца.
Сердце — это мощный насос, перекачивающий по кровеносным сосудам около 10 т крови в сутки. Организм испытывает на себе за свою жизнь все невзгоды окружающей среды, и чтобы помочь ему адаптироваться к новым условиям, сердце также должно перестроить свою работу. Это достигается за счет деятельности ряда регуляторных механизмов.
РЕГУЛЯЦИЯ ТОНУСА СОСУДОВ.
Механизмы, регулирующие сосудистый тонус, можно условно разделить: 1) на местные, периферические, регулирующие кровоток в отдельном органе или участке ткани независимо от центральной регуляции,
2) центральные, поддерживающие уровень АД и системное кровообращение.
МЕСТНЫЕ РЕГУЛЯТОРНЫЕ МЕХАНИЗМЫ
Они реализуются уже на уровне эндотелия сосудов, который обладает способностью вырабатывать и выделять биологически активные вещества, способные расслаблять или сокращать гладкие мышцы сосудов в ответ на повышение АД. Эндотелий сосуда рассматривается как эндокринная железа, способная выделять свой секрет, который затем действует на гладкую мышцу сосуда и изменяет ее тонус.
Увеличение АД растягивает клеточную мембрану, что увеличивает спонтанную активность гладких мышц и приводит к повышению их тонуса.
ЦЕНТРАЛЬНЫЕ МЕХАНИЗМЫ РЕГУЛЯЦИИ
Эти механизмы обеспечиваются волокнами, иннервирующими сосудистую стенку, а также влияниями центральной нервной системы.
Вазоконстрикторный эффект симпатических нервов был показан Клодом Бернаром (1851 г.), перерезавшим на шее у кролика с одной стороны симпатический нерв. В результате сосуды уха на стороне перерезки нерва расширились, а ухо стало красным и горячим. Раздражение периферического конца перерезанного симпатического нерва привело к резкому сужению сосудов, а ухо стало бледным и холодным.
Для сосудов брюшной полости главный вазоконстриктор — это нерв, в составе которого проходят симпатические волокна. Значит, симпатический нерв — основной вазоконстриктор, поддерживающий тонус сосудов на том или ином уровне в зависимости от количества импульсов, поступающих по его волокнам к сосуду. Свое влияние на сосуды симпатический нерв оказывает через норадреналин, в результате происходит сужение сосуда.
Вазодилататорный эффект был получен при раздражении других парасимпатических нервов: языкоглоточного, расширяющего сосуды миндалин, околоушной железы, задней трети языка; верхнегортанного нерва — веточки блуждающего нерва, расширяющего сосуды слизистой гортани и щитовидной железы; тазового нерва, расширяющего сосуды органов малого таза.
ВЕНТИЛЯЦИЯ ЛЕГКИХ.
ВЕНТИЛЯЦИЯ ЛЁГКИХ — это управляемый процесс, представляющий собой активный транспорт газовых смесей во время дыхательных движений в лёгкие и из лёгких. При вдохе кислород с вдыхаемой газовой смесью (вдыхаемым воздухом) переносится через дыхательные пути в лёгочные ацинусы, а двуокись углерода при выдохе с выдыхаемой газовой смесью переносится из лёгочных ацинусов наружу, в среду организма. Таким образом, вентиляция лёгких состоит из двух процессов: вентиляции дыхательных путей и вентиляции лёгочных ацинусов.
Главная ЦЕЛЬ ВЕНТИЛЯЦИИ ЛЁГКИХ — обеспечение устойчивой непрерывной доставки в лёгочные альвеолы кислорода и устойчивого непрерывного выведения из организма двуокиси углерода.
Вентиляция лёгких является результатом дыхательных движений. Дыхательные движения аппарата внешнего дыхания обеспечиваются ритмическими сокращениями дыхательных мышц.
Величина легочной вентиляции определяется глубиной дыхания и частотой дыхательных движений. Количественной характеристикой легочной вентиляции служит МИНУТНЫЙ ОБЪЕМ ДЫХАНИЯ (МОД) — объем воздуха, проходящий через легкие за 1 минуту. МОД, который у

Возрастные особенности строения и работы сердца

Кровообращение плода. У плода, как и у взрослого человека, имеются два круга кровообращения — большой и ма­лый Однако в период внутриутробного развития снабжение орга­низма кислородом и питательными веществами происходи г совсем не так, как у взрослых.

Уже к концу первой недели развития эмбрион начинает вне­дряться в разбухшую слизистую оболочку матки. Ворсинки, кото­рыми покрыта внедрившаяся в матку наружная оболочка эмбрио­на, разрастаются, частично разрушая кровеносные сосуды слизи­стой оболочки матки В результате вокруг ворсинок образуются так называемые лакуны — пространства, заполненные материн­ской кровью. Она поступает сюда из артерий, через их поврежден­ные стенки, и оттекает по венам в общий кр^г кровообращения ма­теринского организма

Одновременно в теле зародыша развиваются сердце и крове­носные сосуды Сосуды образуются и в ворсинчатой части его на­ружной оболочки Кровь зародыша по двум пупочным артериям течет к капиллярам ворсинок, оттекая от них по одной широкой пупочной вене. Кровь матери не смешивается с кровью зародыша,

рис 59 Строе­ние сердца.

Слева — вид сер дца сзади, спра­ва — сердце в разрезе (вид спе

цеди)!

/—правое пред­сердие; 2—пра­вый желудочек i — левое пред сердие 4 — левый желудочек 5 -— верхняя полая ве на 6— просвет нижней по юн ве ны, 1 — легочные вены в—кчапа ны между пред­сердиями и же­лудочками, 9 — аорта 10’— пра­вая и левая ле­гочные артерии.

Рис ЬО Клапаны сердца-

Л _ клапаны закрыты, Я—клапаны открыты В — положение клапанов на вскрытой и раз­вернутой аорте

;— полулунные клапаны в аорте и легочной аргерии, 3 — створчатые клапаны между пред сердием и желудочком

Рис 61 Схема работы сердца-Л-начало систолы предсердия £-нa^a^o систолы желудочка, В-окончание систолй

желудочка, Г—пауза, /—предсердие 2 — желудочек, 3—вена 4 — аорта

протекающей по сосудам ворсинок. Однако обмен веществ между кровью матери и кровью зародыша происходит очень интенсивно. Из лакун в кровь зародыша проникают питательные вещества и кислород, а из крови зародыша в лакуны поступают углекислота и другде продукты обмена.

Орган, образованный ворсинками наружной оболочки зароды­ша и слизистой оболочкой матки, называется плацентой. Значе­ние плаценты заключается в том, что она выполняет те функции, которые после рождения выполняются органами дыхания, пищева­рения и выделения. Плацента непрерывно растет и к концу бере­менности весит 500—600 г. Окруженный оболочкой пучок сосудов, соединяющий плод с плацентой, превращается в пуповину — шнур, достигающий к концу беременности толщины пальца и в длину 50—60 см.

Движение крови через плаценту представляет существенную часть большого круга кровообращения плода (цв. табл. XIII). Из плаценты кровь поступает в нижнюю полую вену, оттуда в правое предсердие. Отсюда кровь попадает частично в правый же­лудочек, а частично через имеющееся у плода овальное отверстие между обоими предсердиями в левый желудочек. Из правого же­лудочка кровь поступает в легочную артерию. Дальше возможны два пути: через легкие и по не существующему у взрослого чело­века широкому артериальному протоку, соединяющему легочную артерию с аортой. Понятно, что по этому более легкому пути и устремляется основная масса крови, выбрасываемой правым желу­дочком.

Оба желудочка сердца плода выполняют одинаковую работу, нагнетая кровь в аорту: левый—непосредственно, а правый— через артериальный проток. Иными словами, оба они сокращают­ся с одинаковой силой. Этим объясняется примерно одинаковая толщина мышечной стенки того и другого желудочка.

Изменения в кровообращении у новорожденного. Момент рож­дения — это резкий переход к новым, совершенно отличным от прежних условиям существования организма Перерезка пуповины нарушает ту связь с материнским организмом, которая обеспечи­вала получение плодом питательных веществ, кислорода и осво­бождение от углекислоты и других продуктов жизнедеятельности. Тотчас же в организме новорожденного наступает кислородное го­лодание, иными словами, задушение, что ведет к общему сильному возбуждению и, в частности, к появлению первых дыхательных движений. Растяжение легких, наступающее при первом вдохе и сохраняющееся в течение всей жизни, способствует расширению легочных капилляров. К тому же сильно сокращаются кольцевые мышечные волокна, которые находятся в стенке артериального протока, соединяющего легочную артерию с аортой. В результате кровь из правого желудочка целиком или почти целиком направ­ляется к легким; оттуда по легочным венам кровь поступает в ле-

вое предсердие и, заполняя его, давит на клапан овального отвер­стия между предсердиями, что препятствует попаданию крови ич правого предсердия в левое. Таким образом, сразу же после рож­дения появляются условия, которые способствуют последователь­ному движению крови по большому и малому кругу.

Уже к концу внутриутробного периода развития артериальный проток начинает суживаться вследствие разрастания внутреннего слоя его стенки. После рождения, когда кровь практически пере­стает протекать по протоку, его сужение происходит еще быстрее, и через 6—8 недель просвет протока полностью зарастает. Посте­пенно зарастает и овальное отверстие путем прирастания к нему клапана, который в это время сильно увеличивается в длину и тол­щину. Окончательное закрытие овального отверстия происходит на 9—10-м месяце жизни, а иногда и значительно позднее. Неред­ко очень небольшое отверстие остается на всю жизнь, что не ме­шает нормальной работе сердца. Пупочные артерии и вена после перевязки пуповины также постепенно зарастают.

Рост и развитие сердца в грудном и дошкольном возрасге(рис. 62). Сердце новорожденного в среднем весит 20 г, что со­ставляет примерно 0,6% веса тела. В течение первых I’/z —2 лет сердце быстро растет, увеличивая свой вес в 3 раза. Однако общий вес тела растет еще быстрее, утраиваясь к концу первого года жизни. В результате к 2 годам вес сердца составляег несколько мень­ше 0,5% общего веса тела. В последующие годы рост сердца, как и общий рост тела, становится более медленным, вновь возрастая лишь в 14—15 лет, что опять-таки соответствует увеличению обще­го веса тела.

В течение первого года жизни поперечник сердца относительно широк, а потому оно имеет округлую форму; широки устья отходя­щих от сердца сосудов, и огносительно велики предсердия, особен­но правое (рис. 62). Интенсивный рост предсердий, в частности ле­вого, продолжается примерно до Г/з лет. В последующие годы объ­ем предсердий и желудочков увеличивается в равной мере.

С возрастом в сердце происходят и другие изменения. Так, утолщаются волокна сердечной мышцы. За первые Г/а года жизни в среднем диаметр их поперечника увеличивается с 6 до 9 мик­рон. В этот же период изменяется внутренняя структура волокон;

становится хорошо заметна их поперечная исчерченность. Не­большое увеличение толщины волокон наблюдается и в последу­ющие годы.

Клапаны, особенно расположенные между предсердиями и же­лудочками, также с возрастом изменяются. Ткань створок стано­вится более плотной; изменяется расположение и количество мы­шечных выступов и сухожильных нитей.

Различие в силе сокращений правого и левого желудочков ведет к постепенному увеличению толщины левого желудочка. Уже к 6 месяцам жизни мышца левого желудочка толще мышцы правого

в полтора раза, а к 4—6 годам — даже в 2 раза. Соответствен­но левый желудочек весит больше правого на 2-м месяце жизни на 60%, на 6-м — почти вдвое, а в 6—7 лет даже больше чем вдвое.

В период роста сердце менее устойчиво по отношению к раз­личным вредным воздействиям. Так, например, в условиях голода­ния у взрослых людей вес сердца если и уменьшается, то в очень малой степени. Детское сердце в тех же условиях значительно те­ряет в весе.

Возрастные изменения частоты и силы сердечных сокращений.Количество крови, перекачиваемой сердцем, зависит как от часто­ты сердечных сокращений, так и от систолического объема, т. е. объема крови, выбрасываемой в аорту при каждом сокращении ле­вого желудочка.

По мере роста сердца систолический объем крови увеличивает­ся. Сердце новорожденного при каждой систоле выталкивает в аорту всего лишь 2,5 мл крови, а к концу 1-го года жизни систоли­ческий объем увеличивается до 10 мл. Это объясняется увеличени­ем притока крови к сердцу и растяжением желудочков при поступ­лении в них крови из сокращающихся предсердий. К концу 2-го года жизни систолический объем возрастает примерно на 4 мл, а в каждый последующий год — на 2 мл.

Частота сердечных сокращений в первые месяцы жизни 120— 140 в минуту, к концу 1-го года жизни— 100—130, у детей 2— 4 лет—90—120, а 5—6 лет—80—110 раз в минуту. В последую­щие годы частота сердечных сокращений продолжает понемногу снижаться.

Характерная особенность детского сердца — неравномерность сердечных сокращений, иными словами, отсутствие правильной ритмичности: на протяжении 2—3 минут при спокойном лежании ребенка его сердце несколько раз меняет частоту сокращений. Не­равномерна и сила сокращений, поэтому объем крови, выбрасы­ваемой в аорту, при каждой систоле то увеличивается, то умень­шается. Неравномерность частоты и силы сердечных сокращений особенно велика у детей первых двух лет жизни. В дошкольном возрасте она несколько снижается, а к 7—8 годам у некото­рых детей сердечные сокращения становятся равномерными. У большинства же недостаточная равномерность сокращений ос­тается до 14—15 лет.

Путем умножения величины систолического объема крови на число сокращений в единицу времени можно определить интенсив­ность перекачивания крови сердцем. Обычно вычисляют количест­во крови, выбрасываемой сердцем за 1 минуту. Это количество на­зывается минутным объемом.

В первый месяц жизни минутный объем крови равняется в среднем 325 мл. При пересчете на 1 кг веса тела это составит око­ло 100 мл. У годовалого ребенка минутный объем равен 1200 мл (около 120 мл на 1 кг веса), в 5 лет—2000 мл (около 110 мл на

Рис. 62. Сердце детей разного возраста:

Л — новорожденного; Б — трехмесячного; Д—годовалого; Г — двухлетнего; Д ~ пятилетне­го; Е — среэ сердца новорожденного; Ж. — срез сердца шестилетнего;

/ — сердце спереди; 2— сердце сзади.

1 кг веса). У взрослого человека в среднем минутный объем равен 4000 мл, или около 60 мл на 1 кг веса. Таким образом, минутный объем кропи при пересчете на 1 кг веса тела очень высок у детей. Это объясняется тем, что в период роста организм нуждается в по­вышенном количестве кислорода.

Движение крови по сосудам

Аргерии,капилляры, вены. По своему строению арте­рии, капилтры и вены сильно отличаются друг от друга (рис. 63). Толстая стенка артерий в основном состоит из гладкой мышечной и упругой эластической тканей. Такое строение артерий придает ам большую прочность и упругость. Опыты показали, что крупные ар­терии выдерживают давление до 20 атмосфер.

В аорте и других крупных артериях очень мало мышечных и много эластических волокон. В мелких артериях, наоборот, мало эластических и много мышечных волокон. Стенки капилляров в основном состоят из одного слоя плоских клеток. Такое же строе­ние имеют мельчайшие вены, которые образуются путем слияния капилляров Стенки более крупных вен относительно тонки, легко растягиваются и столь «же легко спадаются; в них мало эластиче­ских волокон и слаборазвит мышечный слой.

Давление крови в сосудах. При каждом сокращении сердце, действуя подобно насосу, нагнетает в сосуды очередную порцию крови, создавая в них давление, необходимое, чтобы обеспечить ее продвижение по всему кровеносному пути. Под влиянием дав­ления стенки крупных артерий растягиваются, вмещая в себя всю порцию крови, поступившей из сердца.

В промежуток между двумя сокращениями сердца ток крови из крупных артерий в мелкие не прекращается. Это объясняется тем, что эластичные стенки крупных артерий обладают весьма со­вершенной упругостью, т. е. по прекращении растягивания они возвращаются к исходному состоянию. Чем больше они растяну­ты, тем сильнее противодействуют растяжению, выдавливая избы­ток крови в единственно возможном направлении —в сторону более мелких артерий. Таким образом эластичность и упругость стенок крупных артерий обеспечивает непрерывность движения крови.

В любом участке сосудистой системы кровь течет от того мес­та, где давление больше, к тому месту, где оно меньше. Иными словами, по пути тока крови давление всегда понижается, так как оно затрачивается на продвижение крови. Выше всего давление в крупных артериях, недалеко от сердца, а ниже всего — в крупных венах, приносящих кровь к сердцу.

В аорте и крупных артериях величина кровяного давления не­прерывно меняется: при каждом сокращении сердца оно скачко­образно возрастает, становясь максимальным к концу систолы же-

Рис. 63 Стенки артерий (/), вен (2), капилляров (3).

Рис 64 Изменение кровяного давле­ния (в мм Hg) по пути тока крови в минуту.

/ — максимальное давление, 2 — минималь­ное давление.

лудочков. Затем оно снова снижается, становясь минимальным к началу следующей систолы желудочков. Разница между максималь­ным, или синодическим, и минимальным, или диастодические давлением составляет амплитуду кровяного давления, или пульсо­вое давление. Его определение очень существенно для суждения о работе сердца Измеряется давление в миллиметрах столба ртути (мм Hg).

У молодого взрослого человека, когда он спокойно сидит или лежит, систолическое давление в аорте и крупных сосудах большого круга кровообращения обычно равно 120 мм Hg, диастол ическое— 70 мм Hg. Следовательно, пульсовое давление равно 50 мм Hg.

В малом круге кровообращения кровь встречает значительно меньшее сопротивление, чем в большом. Поэтому кровяное давле­ние в легочной артерии относительно очень невелико, а именно око­ло 20% аортального.

По пути тока крови кровяное давление падает (рис. 64). Быст­рее всего оно уменьшается в тех участках кровеносного русла, где сопротивление току крови наиболее велико. Прогекая по капилля­рам, кровь преодолевает особенно большое сопротивление, кото­рое создается трением крови о стенки узких сосудов, а потому здесь затрачивается значительная часть ее движущей силы. Имен­но здесь кровяное давление падает быстрее всего.

Пульс. В некоторых местах тела артерии легко прощупывают­ся. Верным признаком, что под пальцами действительно находит­ся артерия, служит ощущение ритмических толчков. Ритмическое гплрогзнир яртрриядьной стенки называется пульсом’

В артерии, сильно придавленной пальцем, движение крови пре-крашаегся, но тут же рядом, выше сдавленного места, т. е. ближе к сердцу, пульс продолжает ясно ощущаться. Это объясняется

тем, что пульсовые толчки зависят не от изменений движения кро­ви, а от внезапного повышения давления в артериях при каждом поступлении новой порции крови из желудочка в аорту. Пульсо­вые толчки передаются по всем артериям со скоростью, во много раз превосходящей скорость течения крови. Следя за пульсом, можно сосчитать число сердечных сокращений.

Движение крови по венам. В мелких венах кровяное давление едва достигает 10 мм Hg, в крупных—еще ниже. Следовательно, в венах кровь обладает незначительной движущей силой: большая часть ее движущей силы уже израсходована главным образом при прохождении мельчайших артерий и капилляров. Поэтому движе­ние крови в венах находится в менее благоприятных условиях, чем в артериях. Особенно тяжелы условия движения крови в венах нижней половины тела, где она, поднимаясь вверх, преодолевает силу собственной тяжести.

Трудовые движения, ходьба, гимнастические упражнения и во­обще всякая мышечная деятельность облегчают движение крови по венам, так как, сокращаясь, мышцы сдавливают податливые стенки проходящих вдоль них вен и выжимают кровь по направле­нию к сердцу, а расслабляясь, засасывают ее из более мелких вен. Двигаться в обратном направлении кровь не может, так как этому мешают клапаны, похожие на полулунные клапаны у начала аор­ты и легочной артерии. Такие клапаны имеются в венах повсюду (рис. 65). Таким образом, мышечная деятельность—постоянная и очень существенная вспомогательная сила, облегчающая движе­ние крови по венам. При малоподвижном, сидячем образе жиз­ни, а также при неподвижном положении тела во время работы создаются неблагоприятные условия для оттока венозной крови. В этих случаях нередко развивается застой крови, что отражает­ся на общем состоянии здоровья.

Скорость движения крови. Кровеносную систему можно рас­сматривать как трубку, многократно разветвляющуюся и образую­щую огромное множество очень коротких, но чрезвычайно узких рукавов, которые, снова сливаясь, превращаются в две широкие трубки (рис. 66). Через каждое поперечное сечение такой системы трубок всегда протекает одинаковое количество жидкости. В про­тивном случае одни участки должны были бы запустевать, а дру­гие переполняться, что явно невозможно.

У взрослого человека в среднем за 1 минуту через аорту про­ходит 4000 мл крови. Площадь поперечного сечения аорты обыч­но не превышает 8 кв. см. Следовательно, на 1 кв. см поперечного сечения за одну минуту приходится 500 мл крови. Такова пример­но скорость прохождения крови через аорту.

По мере разветвления сосудов общая площадь их поперечного сечения непрерывно увеличивается. По приблизительным подсче­там, площадь сечения всех капилляров, вместе взятых, может дос­тигать 8000 кв. см. Следовательно, на 1 кв. см сечения капиллярно-…-JbkM

.160

Рис. 65. Схема влияния мышечных со­кращений на движение крови в венах:

вверху — при расслабленной мышце, вни­зу — при сокращении; / — вена; 2 — веноз­ные клапаны; S — давление сократившей­ся мышцы на вену; белые стрелки — дви­жение крови в вене.

Рис. 66. Изменение ширины русла (А) в связи с разветвлением (Б) сосу­дистой системы.

Л — схема ширины русла: Б — схема вет­вления сосудов. Цифры справа показывают увеличение количества сосудов.

го русла приходится всего лишь 0,5 мл в 1 минуту. Если принять во внимание чрезвычайно малый диаметр каждого капилляра (ча­ще всего 5—10 микрон), то нетрудно подсчитать, что на прохож­дение через него 1 куб. мм крови потребуется несколько часов. Медленное течение крови по капиллярам облегчает переход кис­лорода и питательных веществ из крови в тканевую лимфу, а угле­кислоты и других продуктов обмена в обратном направлении—из лимфы в кровь.

По пути от капилляров к предсердию кровеносное русло посте­пенно суживается и скорость течения крови увеличивается..

Кровяное давление у детей. В течение всей жизни в строении сосудистой системы происходят весьма значительные изменения. У новорожденного стенки артерий очень тонки, почти не содержат мышечных волокон, но богаты эластическими волокнами. Диаметр артерий, особенно крупных, относительно велик и мало отличается от диаметра соответствующих вен, а потому примерно одинакова емкость артериального и венозного русла. Мелкие сосуды и капил­ляры относительно широки и расположены очень густо. Перечис­ленные особенности облегчают движение крови по сосудам. По­этому сердце новорожденного работает с меньшим напряжением:

систолическое давление — 70—75 мм Hg.

В первые месяцы жизни особенно широки сосуды верхней по­ловины тела, которая, следовательно, получает больше крови. К началу второго года жизни, в связи с усиленным ростом ниж­них конечностей и началом ходьбы, диаметр сосудов нижней поло­вины тела увеличивается. Появлением значительной подвижности, требующей доставки большего количества крови, объясняется уве­личение ширины просвета сосудов и толщины их стенок у детей

6 А. И. Кабанов

2—3 лет. В частности, увеличивается количество гладких мышеч­ные волокон в стенке артерий.

Изменения, происходящие в сосудистой системе, связаны с ростом, развитием и деятельностью отдельных органов. Сосуды не только растут в длину и в толщину — появляются и новые мелкие кровеносные сосуды. Наряду с этим просветы некоторых сосудов зарастают, стенки их перерождаются. Таким образом происходит перераспределение сосудистой сети. Особенно легко разрушаются и заменяются новыми капилляры и мельчайшие артерии.

К концу первого года жизни, в связи с интенсивным ростом тела и увеличением сосудистой системы, кровяное давление воз­растает до 80—85 мм Hg. В последующие годы систолическое дав­ление изменяется очень медленно, достигая к 10—12-летнему воз­расту 90—100 лш Hg.

Регуляция кровообращения

Обеспечение потребности организма в кислороде. В ор­ганизме, в каждом органе тела, имеются запасы питательных ве­ществ, но нет запасов кислорода. Поэтому доставка кислорода, осуществляемая органами кровообращения, всегда должна точно соответствовать меняющейся потребности организма. Изменение количества потребляемого организмом кислорода вызывает увели­чение или уменьшение частоты и силы сердечных сокращений, а следовательно, минутного объема крови. Во время интенсивной физической работы минутный объем крови, поступающей из серд» ца в аорту, может повыситься в несколько раз.

При напряженной умственной деятельности значительно повы­шается потребление кислорода клетками мозга, тогда как в других органах, в частности мышцах, нужда в кислороде остается неболь­шой. Работа органов кровообращения была бы крайне неэконом­ной, если бы ради усиленной доставки кислорода одному органу увеличилось кровоснабжение всего организма. В действительности этого не происходит, так как путем изменения ширины просвета мелких артерий и капилляров всегда регулируется распределение крови между различными областями тела: сосуды работающих органов расширяются, а сосуды неработающих или слабо рабо­тающих — суживаются. Так, через расслабленную мышцу проте­кает мало крови, так как большинство капилляров находится в спавшемся состоянии. Через усиленно работающую мышцу ток крови может увеличиваться в несколько десятков раз.

Расширение сосудов в одних участках тела влечет за собой их сужение в других участках. Вот почему после сытного обеда, ког­да значительно усиливается кровенаполнение брюшных внутрен­ностей, мозг и мышцы получают меньше крови, и хочется лежать, а не заниматься физическим или умственным трудом.

Правильное и постоянно меняющееся распределение крови между различными органами предохраняет сердце от чрезмерной работы, и организм получает вовможность при всех условиях его деятельности обходиться всего лишь 4—5 литрами крови.

Нервная регуляция кровообращения. К сердцу от головного мозга идет блуждающий нерв, а от спинного—симпатические. Блуждающий нерв тормозит’ деятельность сердца, замедляет и ослабляет, его сокращения. Симпатические нервы, наоборот, уча­щают и усиливают сокращения сердца. Таким образом, симпати­ческие и блуждающий нервы оказывают на сердце противополож­ное действие.

Ко всем кровеносным сосудам подходят ветви симпатических нервов. Импульсы, проходящие по этим нервам, вызывают суже­ние сосудов, а следовательно, уменьшение кровотока. При чрез­мерно сильном раздражении симпатического нерва наступает его торможение, и сосуды не суживаются, а иногда наблюдается даже их расширение.

В естественных условиях регуляция кровообращения всегда носит рефлекторный характер и проявляется в одновременном из­менении деятельности сердца и сосудов. Иными словами, под вли­янием раздражения рефлекторно происходит ускорение или за­медление общего кровотока, т. е. изменение минутного объема крови, а также увеличение или уменьшение кровенаполнения от­дельных органов или систем органов. Важнейший источник реф­лекторного воздействия на сердце и сосуды — изменение мышеч­ной активности, особенно переход от состояния покоя к работе.

Большое значение имеют импульсы, идущие от коры больших полушарий. Так, перед началом спортивных состязаний наблюдает­ся условнорефлекторное учащение сердечных сокращений, расши­рение кровеносных сосудов преимущественно тех мышц, которые должны принять участие в предстоящей работе. Влиянием коры больших полушарий объясняется учащенное сердцебиение или, на­оборот, «замирание» сердца, а также покраснение или побледне-ние лица при волнении или’испуге. В зависимости от того, нахо­дится ли человек в бодром или угнетенном состоянии, выполняет ли он работу охотно или без желания, кора больших полушарий будет различно воздействовать на работу сердечно-сосудистой сис­темы.

Для обеспечения надлежащего содержания в крови кислорода особое значение имеют импульсы, которые идут от самой сердечно­сосудистой системы. Так, в месте разветвления общей сонной ар­терии на наружную и внутреннюю и в стенке аорты имеются ре­цепторы, чувствительные к содержанию в крови кислорода: при его и»збытке наступает рефлекторное замедление сердечных сокра­щений, апри пониженном его содержании — их учащение.

Саморегуляция сердечно-сосудистой системы. При любых ре­акциях на раздражение все участки сердечно-сосудистой системы

б«

должны работать согласованно. Такая согласованность обеспечи­вается собственными рефлексами кровеносной системы. В стенках сердца, а также артерий и вен находятся рецепторы, чувствитель­ные не к содержанию кислорода, а к изменениям кровяного давле­ния. При его повышении артерии растягиваются сильнее обычного. Это вызывает раздражение соответствующих рецепторов, особен­но в аорте и в области разветвления общей сонной артерии. От рецепторов по нервам импульсы поступают в сердечно-сосудистый центр продолговатого мозга, который посылает ответные импуль­сы, приводящие к урежению пульса и расширению кровеносных сосудов.

При резком усилении притока крови к сердцу растягиваются стенки предсердий и впадающих в них крупных вен, что влечет за собой раздражение соответствующих рецепторов. В ответ наступает рефлекторное учащение сердечных сокращений, и в ре­зультате увеличивается отток крови из предсердий в желудочки сердца.

Собственные рефлексы сердечно-сосудистой системы, возни­кающие при раздражении рецепторов других ее участков, проявля­ются главным образом в местном сужении или расширении сосудов.

Таким образом кровеносная система сама себя регулирует, поддерживая нормальное кровяное давление и устраняя препят­ствия, возникающие по пути тока крови.

Гуморальная регуляция. Работа сердца и распределение крови между отдельными органами находится под влиянием не только нервной системы, но и ряда веществ, находящихся в крови. Осо­бое значение имеют адреналин и ацетилхолин, которые постоянно в том или ином количестве образуются под контролем нервной системы в организме. Адреналин оказывает на сердце и сосуды такое же действие, как раздражение симпатических нервов: введе­ние его в кровь суживает сосуды, учащает и усиливает сокраще­ния сердца. Ацетилхолин оказывает противоположное действие:

он замедляет и ослабляет сердечные сокращения, расширяет кро­веносные сосуды.

Такая регуляция, осуществляемая через кровь, т. е. гумораль­ным путем, способствует созданию более или менее длительных сдвигов в работе кровеносной системы, на фоне которых могут происходить быстрые рефлекторные реакции.

Возрастные особенности регуляции кровообращения. К концу внутриутробного периода развития многие клетки сердечных нер­вных узлов еще сохраняют зародышевое строение и’ не функциони­руют. После рождения количество функционально созревших кле­ток нервных узлов сердца начинает очень постепенно увеличивать­ся вплоть до 10-летнего возраста.

Подходящие к сердцу симпатические нервы начинают функ­ционировать еще до рождения. Волокна блуждающего нерва хотя и подходят к сердцу, но еще нет связи между их конечными раз-

ветвлениями и клетками нервных узлов, через которые передаются импульсы сердечной мышце. Только после рождения, и то не сразу, устанавливается эта связь. ‘ Даже после установления связи между нейронами долгое время отсутствуют те сердечные рефлек­сы, которые протекают при участии блуждающего нерва. Поэтому, например, в грудном возрасте ориентировочный рефлекс обычно сопровождается учащением сердечных сокращений, а не уреже-нием, как это свойственно старшим детям и взрослым.

В детском возрасте очень изменчиво функциональное состояние нервных клеток: меняется уровень их возбудимости, а сильное или длительное возбуждение легко переходит в торможение. Этой осо­бенностью нервных клеток объясняется характерная для детей раннего и дошкольного возраста’ неустойчивость ритма сердечных сокращений. Электрокардиограмма, т. е. графическая запись сер­дечных импульсов, с помощью электрических датчиков показывает, что циклы сердечных сокращений заметно отличаются друг от друга по их длительности, по высоте зубцов и длительности ин­тервалов между отдельными зубцами. Неустойчивы и рефлектор­ные изменения работы сердца и сосудов, в частности собственные рефлексы кровеносной системы, направленные на поддержание нормального кровяного давления.

В последующие годы постепенно повышается устойчивость как ритма сердечных сокращений,-так и рефлекторных изменений со стороны сердца и сосудов. Однако еще долгое время, нередко вплоть до 15—17 лет, сохраняется повышенная возбудимость сер­дечно-сосудистых нервных центров. Этим объясняется чрезмерная выраженность у детей сосудодвигательных и сердечных рефлексов. Они проявляются в побледнении или, наоборот, покраснении кожи лица, замирании сердца или учащении его сокращений.

Тренировка сердца

Запасные силы сердца. Минутный объем крови, выбра­сываемой сердцем в аорту, резко меняется в зависимости от по­требности организма в кислороде. Так, при быстром беге, при тяжелом физическом труде потребность в кислороде повышается по крайней мере в 6—8 раз. Во время сна, наоборот, потребление кислорода снижается. Увеличить минутный объем, а следователь­но, усилить свою работу сердце может двумя путями: учащением сокращений и повышением систолического объема.

Сердце человека, ведущего малоподвижный образ жизни и не привыкшего к физической работе, лишь в очень малой степени может менять объем сокращений. Оно увеличивает свою работу почти исключительно путем учащения сокращений, что ведет к рез­кому укорочению сердечных циклов. Так, при 160—180 сокраще­ниях в минуту на долю каждого цикла приходится менее 0,4 се-

кунды. При таком темпе сокращение желудочков длится етрль короткое время, что они не успевают развить полную силу и из­гнать всю находящуюся в них кровь. К тому же пауза, во время которой сердце отдыхает и наполняется кровью, почти совсем от’ сутствует. В результате слабеет работа сердечной мышцы и умень­шается наполнение сердца кровью, притекающей из вен.

Увеличение систолического объема происходит за счет больше­го расширения желудочков во время диастолы. Предел, до кото­рого может увеличиться вместимость желудочков во время диа­столы, составляет величину запасных, или резервных, сил сердца.:

Повышение запасных сил достигается путем тренировки сердца, иными словами, частым предъявлением сердечной мышце повы­шенных требований. Подвижный образ жизни, физическая работа, занятия гимнастикой, спортом — все это укрепляет сердечную мышцу, делает ее более толстой и более растяжимой.

Тренированное сердце спортсмена при интенсивной работе мо­жет повысить минутный объем в 8—10 раз. У хорошо тренирован­ных людей в условиях покоя частота сердечных сокращений не достигает 60 в минуту, а нередко снижается до 40—50. Зато систоли­ческий объем увеличен до 80—90 мл, а иногда даже до 120 мл. У спортсменов, специализировавшихся на длительных напряже­ниях, например у бегунов на сверхдлинные дистанции, пульс при покое может снижаться до 32—35 ударов в минуту.

В момент большого напряжения тренированное сердце может сокращаться более 200 раз в секунду при систолическом объеме, равном 180—200 мл и даже до 240 мл.

Предел работоспособности человека в значительной степени определяется запасными силами сердца. Их значение становится особенно очевидным в тех случаях, когда жизнь предъявляет сердцу необычно большую и длительную нагрузку, например при заболеваниях. Известно, что при воспалении легких и при других тяжелых болезнях наступление смерти чаще всего зависит от недо­статочной деятельности сердца: оно оказывается слишком слабым н не может удовлетворить связанные с болезнью повышенные тре­бования организма.

Переутомление сердца. Если на. долю сердца выпадает чрез­мерная, непосильная работа, оно быстро утомляется, его сокраще­ния становятся более слабыми, уменьшается количество крови, выбрасываемой в аорту. Чрезмерное напряжение сердечной мыш­цы не только не способствует укреплению сердца, но, наоборот, очень вредно сказывается на его работе и на общем состоянии организма. При частой перегрузке сердце растягивается, а сердеч­ная мышца становится вялой и дряблой. Люди с переутомленным сердцем неспособны выполнять большую работу, с трудом подни­маются на лестницу и, что особенно важно, плохо переносят тяже­лые болезни. У таких людей может наступить резкое ослабление сердечной деятельности и даже смерть от остановки (паралича)

сердца, или, как иногда говорят, от «разрыва» сердца. Ослаблению сердечной деятельности может способствовать чрезмерный физи­ческий труд, злоупотребление спортом, длительные умственные за­нятия, сопровождающиеся бессонными ночами, курение табака. Постоянное употребление алкоголя нередко вызывает жировое перерождение сердечной мышцы, при котором мышечная ткань постепенно заменяется жировой. Накопление жира ослабляет сер­дечную мышцу и может сделать работу сердца недостаточной.

Тренировка детского сердца. Каждая мышца становится толще и сильнее, если она много работает: толщина волокон неработаю­щей мышцы уменьшается, сила ее сокращений снижается. Сердеч­ная мышца всегда работает, что, несомненно, должно способство­вать сохранению силы ее сокращений. В течение первых двух лет жизни наблюдается быстрый рост тела, увеличение длины крове­носных сосудов и особенно количества капилляров, а также усиле­ние двигательной активности ребенка. Все это предъявляет к серд­цу повышенные требования: оно должно сильнее сокращагься. Такая естественная тренировка содействует тому, что сердце интенсивно растет и значительно увеличивается сила его сокраще­ний, о чем свидетельствует повышение систолического кровяного давления.



Особенности работы сердца

Класс 8

Урок № 36 Дата:

Тема: «Работа сердца»

Цель: Дать представление об особенностях работы сердца человека.

Задачи:

• Образовательная: Сформировать знания о фазах сердечного цикла.

• Развивающая: Формировать умение характеризовать фазы сердечного цикла

• Воспитательная: Прививать интерес к предмету, навыки сохранения здоровья.

Оборудование: слайды, модель сердца, таблица.

Тип урока: комбинированный.

Ход урока

1. Орг.момент (1 мин) – приветствие, подготовка к уроку.

2. Контроль ЗУН (Д\З) (10 мин) – методом устного опроса учащися.

3. Актуализация знаний:

— 3 декабря 1967 года южноафриканский доктор Кристиан Барнард (1922-2001) пересадил человеческое сердце в тело Луиса Вашански. Хотя пациент прожил после операции всего 18 дней, этот случай считается первой успешной операцией по пересадке сердца.

Русский физиолог А.А.Кулябко оживил сердце ребенка, умершего от воспаления легких, через 20 часов после его смерти, пропустив через сосуды сердца солевой раствор.

1. Изучение нового материала (18 мин) – методом рассказа с элементами беседы. Постановка цели и задач урока, его основное содержание и личностное значение.

• 5% крови идут на поддержание сердца, 15-20% поступают в мозг и центральную нервную систему, 22% идет в почки.
  Сердце за всю жизнь делает больше работы, чем какая-либо другая мышца, его мощность колеблется в пределах 1-5 Вт.

• Сердце перекачивает обогащенную кислородом кровь через аорту со скоростью примерно равную 1,6 км/ч. К тому времени, как она достигает капилляров, ее скорость падает до 109 см/ч.

• Обычно сердце женщины бьется быстрее сердца мужчины, с среднем у женщин происходит 78 ударов в минуту, у мужчин — 70.

—  Работа сердца состоит из ритмических сокращений и расслаблений. Сокращение сердца называется систолой, расслабление – диастолой. Различают три фазы: систола предсердий, затем систола желудочков, после которой наступает общая диастола.

— При сокращении предсердий кровь переходит в желудочки, после наполнения которых закрываются створчатые клапаны, начинается сокращение желудочков, и кровь выходит из сердца.

Сокращение предсердий длится 0,1 с, затем они переходят в стадию расслабления.

Сокращение желудочков длится 0,3 с, а затем они расслабляются.

Общая фаза расслабления длится 0,4 с.

Таблица «Фазы сердечного цикла».

Признаки	Сокращение предсердий (систола)	Сокращение желудочков (систола)	Общее расслабление предсердий и желудочков (диастола)
Направление движения крови	Из предсердий в желудочки.	Из желудочков в аорту и легочную артерию.	Из вен в предсердия и желудочки.
Продолжительность фазы, сек	0,1	0,3	0,4
Состояние створчатых клапанов	открыты	закрыты	Открыты
Состояние полулунных клапанов	закрыты	открыты	закрыты

Следовательно, один цикл работы сердца занимает около 0,8 с, что соответствует 75 сокращениям сердца в минуту. При покое количество сердечных сокращений колеблется в пределах от 60 до 80 в минуту.

— Во время работы сердца возникают звуки, называемые тонами сердца.

 Различают 2 тона:

первый (систолический) – низкий и продолжительный – возникает в начале систолы желудочков при замыкании створчатых клапанов;

второй (диастолический) – короткий и высокий – возникает от замыкания полулунных клапанов.

Во время систолы желудочков сердце уменьшается в объеме, его верхушка напрягается и ударяется о грудную клетку в пятом межреберном промежутке слева. Такое явление называется сердечным толчком.

1. Закрепление материала – методом ответов на вопросы §

2. Д\З

3. Подведение итога урока. Оценивание учащихся

Работа сердца

Образовательные цели:

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

Воспитательные цели:

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

Развивающие цели:

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

План урока:

I. Проверка Д/з:

1. круги кровообращения

2. строение сердца

II. Изучение новой темы

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

III. Закрепление

1.синквейн

2. тест

IV. Домашнее задание

V. Рефлексия

Ход урока

I. У:

Я предлагаю вам вспомнить детский стишок:

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

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

У:

Давайте вспомним, какой путь проходит кровь

(работа с таблицей “Круги кровообращения” )

II.1

У:

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

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

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

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

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

В чем секрет неутомимости и работоспособности сердца?

(строение сердца, как оно работает)

У:

На первый вопрос мы с вами уже можем ответить

(Ответ: строение сердца)

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

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

Таблица 1

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

(Таблица 1 в готовом виде)

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

Исходя из полученной информации, ответьте на вопрос:

В чем секрет неутомимости и работоспособности сердца?

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

У:

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

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

Таблица 2

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

II. 2

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

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

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

а) отдыхали мышцы желудочков сердца

б) отдыхали мышцы предсердий

в) работали (были закрыты) створчатые клапаны

г) работали (были закрыты) полулунные клапаны

Решение:

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

Ответ:

а) 32,5 лет отдыхали мышцы желудочков сердца

б) 45,5 лет отдыхали мышцы предсердий

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

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

II.3

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

(нервная и эндокринная)

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

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

Схема 1

(Схема 1 в готовом виде)

У:

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

Запись в тетради:

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

У:

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

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

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

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

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

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

II. 4

У:

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

Сообщение 1

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

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

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

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

Сообщение 2

От состояния сердечных сосудов во многом зависит деятельность сердца.

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

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

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

III.1

У:

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

Синквейн – стихотворение в прозе из 5 строк

1 строка — тема

2 строка — 3-5 прилагательных

3 строка — 3-5 глаголов

4 строка — 1-2 суждения (умные предложения)

5 строка — эмоция, выражающая личное отношение к теме

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

Например:

Сердце

Горячее, сильное, молодое.

Бьется, тикает, живет.

Сердце, один из важнейших органов в человеческом организме.

Радость.

III.2

Тест (проверяется сразу путем взаимопроверки)

1 вариант

1.В деятельности сердца можно выделить:

а) две фазы

б) три фазы

в) четыре фазы

2. Сколько длится сокращение предсердий в сердечном цикле?

а) 0,1с.

б) 0,3с.

в) 0,4с.

3. Какова продолжительность фазы расслабления в сердечном цикле?

а) 0,1с.

б) 0,3с.

в) 0,4с.

4. Парасимпатическая нервная система работу сердца:

а) усиливает

б) ослабляет

5. Как влияет на деятельность сердца адреналин?

а) усиливает

б) ослабляет

Правильные ответы: 1б 2а 3в 4б 5а

2 вариант

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

а) нервной регуляции

б) гуморальной регуляции

в) автоматизму

2. Сколько длится сокращение желудочков в сердечном цикле?

а) 0,4с.

б) 0,3с.

в) 0,1с.

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

а) открыты

б) закрыты

4. Симпатическая нервная система работу сердца:

а) ослабляет

б) усиливает

5. Как влияет на деятельность сердца ацетилхолин?

а) ослабляет

б) усиливает

Правильные ответы: 1в 2б 3б 4б 5а

IV.

Вычислить сколько работали:

а) предсердия

б) желудочки

в) створчатые клапаны

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

V. У:

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

Сегодняшний урок показал мне…

На будущее мне надо иметь в виду…

Сегодня я узнал…

Литература:

1. Акперова И.А. Уроки биологии в 6 классе. Мастер- класс. – М.: Дрофа, 2005.
2. Батуев А.С. Биология. Человек. Учебник для 9 класса. – М.: Просвещение, 1994.
3. Бруновт Е.П., Зверев И.Д., Малахова Г.Я., Маш Р.Д., Реброва Л.В., Соколова Е.А. Методика обучения анатомии, физиологии и гигиене человека. Пособие для учителей. — М.: Просвещение, 1973.
4. Залесский М. Занимательная анатомия.- М.: Росмэн, 1998.
5. Зверев И.Д. Человек. Организм и здоровье. Пособие для учащихся. – М.: Вентана – Граф, 2000.
6. Каминский Ю.В. Абитуриенту Владивостокского Государственного Медицинско

Возрастные особенности строения и работы сердца — КиберПедия

Кровообращение плода. У плода, как и у взрослого человека, имеются два круга кровообращения — большой и ма­лый Однако в период внутриутробного развития снабжение орга­низма кислородом и питательными веществами происходи г совсем не так, как у взрослых.

Уже к концу первой недели развития эмбрион начинает вне­дряться в разбухшую слизистую оболочку матки. Ворсинки, кото­рыми покрыта внедрившаяся в матку наружная оболочка эмбрио­на, разрастаются, частично разрушая кровеносные сосуды слизи­стой оболочки матки В результате вокруг ворсинок образуются так называемые лакуны — пространства, заполненные материн­ской кровью. Она поступает сюда из артерий, через их поврежден­ные стенки, и оттекает по венам в общий кр^г кровообращения ма­теринского организма

Одновременно в теле зародыша развиваются сердце и крове­носные сосуды Сосуды образуются и в ворсинчатой части его на­ружной оболочки Кровь зародыша по двум пупочным артериям течет к капиллярам ворсинок, оттекая от них по одной широкой пупочной вене. Кровь матери не смешивается с кровью зародыша,

рис 59 Строе­ние сердца.

Слева — вид сер дца сзади, спра­ва — сердце в разрезе (вид спе

цеди)!

/—правое пред­сердие; 2—пра­вый желудочек i — левое пред сердие 4 — левый желудочек 5 -— верхняя полая ве на 6— просвет нижней по юн ве ны, 1 — легочные вены в—кчапа ны между пред­сердиями и же­лудочками, 9 — аорта 10’— пра­вая и левая ле­гочные артерии.

Рис ЬО Клапаны сердца-

Л _ клапаны закрыты, Я—клапаны открыты В — положение клапанов на вскрытой и раз­вернутой аорте

;— полулунные клапаны в аорте и легочной аргерии, 3 — створчатые клапаны между пред сердием и желудочком

Рис 61 Схема работы сердца-Л-начало систолы предсердия £-нa^a^o систолы желудочка, В-окончание систолй

желудочка, Г—пауза, /—предсердие 2 — желудочек, 3—вена 4 — аорта

протекающей по сосудам ворсинок. Однако обмен веществ между кровью матери и кровью зародыша происходит очень интенсивно. Из лакун в кровь зародыша проникают питательные вещества и кислород, а из крови зародыша в лакуны поступают углекислота и другде продукты обмена.

Орган, образованный ворсинками наружной оболочки зароды­ша и слизистой оболочкой матки, называется плацентой. Значе­ние плаценты заключается в том, что она выполняет те функции, которые после рождения выполняются органами дыхания, пищева­рения и выделения. Плацента непрерывно растет и к концу бере­менности весит 500—600 г. Окруженный оболочкой пучок сосудов, соединяющий плод с плацентой, превращается в пуповину — шнур, достигающий к концу беременности толщины пальца и в длину 50—60 см.

Движение крови через плаценту представляет существенную часть большого круга кровообращения плода (цв. табл. XIII). Из плаценты кровь поступает в нижнюю полую вену, оттуда в правое предсердие. Отсюда кровь попадает частично в правый же­лудочек, а частично через имеющееся у плода овальное отверстие между обоими предсердиями в левый желудочек. Из правого же­лудочка кровь поступает в легочную артерию. Дальше возможны два пути: через легкие и по не существующему у взрослого чело­века широкому артериальному протоку, соединяющему легочную артерию с аортой. Понятно, что по этому более легкому пути и устремляется основная масса крови, выбрасываемой правым желу­дочком.

Оба желудочка сердца плода выполняют одинаковую работу, нагнетая кровь в аорту: левый—непосредственно, а правый— через артериальный проток. Иными словами, оба они сокращают­ся с одинаковой силой. Этим объясняется примерно одинаковая толщина мышечной стенки того и другого желудочка.

Изменения в кровообращении у новорожденного. Момент рож­дения — это резкий переход к новым, совершенно отличным от прежних условиям существования организма Перерезка пуповины нарушает ту связь с материнским организмом, которая обеспечи­вала получение плодом питательных веществ, кислорода и осво­бождение от углекислоты и других продуктов жизнедеятельности. Тотчас же в организме новорожденного наступает кислородное го­лодание, иными словами, задушение, что ведет к общему сильному возбуждению и, в частности, к появлению первых дыхательных движений. Растяжение легких, наступающее при первом вдохе и сохраняющееся в течение всей жизни, способствует расширению легочных капилляров. К тому же сильно сокращаются кольцевые мышечные волокна, которые находятся в стенке артериального протока, соединяющего легочную артерию с аортой. В результате кровь из правого желудочка целиком или почти целиком направ­ляется к легким; оттуда по легочным венам кровь поступает в ле-

вое предсердие и, заполняя его, давит на клапан овального отвер­стия между предсердиями, что препятствует попаданию крови ич правого предсердия в левое. Таким образом, сразу же после рож­дения появляются условия, которые способствуют последователь­ному движению крови по большому и малому кругу.

Уже к концу внутриутробного периода развития артериальный проток начинает суживаться вследствие разрастания внутреннего слоя его стенки. После рождения, когда кровь практически пере­стает протекать по протоку, его сужение происходит еще быстрее, и через 6—8 недель просвет протока полностью зарастает. Посте­пенно зарастает и овальное отверстие путем прирастания к нему клапана, который в это время сильно увеличивается в длину и тол­щину. Окончательное закрытие овального отверстия происходит на 9—10-м месяце жизни, а иногда и значительно позднее. Неред­ко очень небольшое отверстие остается на всю жизнь, что не ме­шает нормальной работе сердца. Пупочные артерии и вена после перевязки пуповины также постепенно зарастают.

Рост и развитие сердца в грудном и дошкольном возрасге(рис. 62). Сердце новорожденного в среднем весит 20 г, что со­ставляет примерно 0,6% веса тела. В течение первых I’/z —2 лет сердце быстро растет, увеличивая свой вес в 3 раза. Однако общий вес тела растет еще быстрее, утраиваясь к концу первого года жизни. В результате к 2 годам вес сердца составляег несколько мень­ше 0,5% общего веса тела. В последующие годы рост сердца, как и общий рост тела, становится более медленным, вновь возрастая лишь в 14—15 лет, что опять-таки соответствует увеличению обще­го веса тела.

В течение первого года жизни поперечник сердца относительно широк, а потому оно имеет округлую форму; широки устья отходя­щих от сердца сосудов, и огносительно велики предсердия, особен­но правое (рис. 62). Интенсивный рост предсердий, в частности ле­вого, продолжается примерно до Г/з лет. В последующие годы объ­ем предсердий и желудочков увеличивается в равной мере.

С возрастом в сердце происходят и другие изменения. Так, утолщаются волокна сердечной мышцы. За первые Г/а года жизни в среднем диаметр их поперечника увеличивается с 6 до 9 мик­рон. В этот же период изменяется внутренняя структура волокон;

становится хорошо заметна их поперечная исчерченность. Не­большое увеличение толщины волокон наблюдается и в последу­ющие годы.

Клапаны, особенно расположенные между предсердиями и же­лудочками, также с возрастом изменяются. Ткань створок стано­вится более плотной; изменяется расположение и количество мы­шечных выступов и сухожильных нитей.

Различие в силе сокращений правого и левого желудочков ведет к постепенному увеличению толщины левого желудочка. Уже к 6 месяцам жизни мышца левого желудочка толще мышцы правого

в полтора раза, а к 4—6 годам — даже в 2 раза. Соответствен­но левый желудочек весит больше правого на 2-м месяце жизни на 60%, на 6-м — почти вдвое, а в 6—7 лет даже больше чем вдвое.

В период роста сердце менее устойчиво по отношению к раз­личным вредным воздействиям. Так, например, в условиях голода­ния у взрослых людей вес сердца если и уменьшается, то в очень малой степени. Детское сердце в тех же условиях значительно те­ряет в весе.

Возрастные изменения частоты и силы сердечных сокращений.Количество крови, перекачиваемой сердцем, зависит как от часто­ты сердечных сокращений, так и от систолического объема, т. е. объема крови, выбрасываемой в аорту при каждом сокращении ле­вого желудочка.

По мере роста сердца систолический объем крови увеличивает­ся. Сердце новорожденного при каждой систоле выталкивает в аорту всего лишь 2,5 мл крови, а к концу 1-го года жизни систоли­ческий объем увеличивается до 10 мл. Это объясняется увеличени­ем притока крови к сердцу и растяжением желудочков при поступ­лении в них крови из сокращающихся предсердий. К концу 2-го года жизни систолический объем возрастает примерно на 4 мл, а в каждый последующий год — на 2 мл.

Частота сердечных сокращений в первые месяцы жизни 120— 140 в минуту, к концу 1-го года жизни— 100—130, у детей 2— 4 лет—90—120, а 5—6 лет—80—110 раз в минуту. В последую­щие годы частота сердечных сокращений продолжает понемногу снижаться.

Характерная особенность детского сердца — неравномерность сердечных сокращений, иными словами, отсутствие правильной ритмичности: на протяжении 2—3 минут при спокойном лежании ребенка его сердце несколько раз меняет частоту сокращений. Не­равномерна и сила сокращений, поэтому объем крови, выбрасы­ваемой в аорту, при каждой систоле то увеличивается, то умень­шается. Неравномерность частоты и силы сердечных сокращений особенно велика у детей первых двух лет жизни. В дошкольном возрасте она несколько снижается, а к 7—8 годам у некото­рых детей сердечные сокращения становятся равномерными. У большинства же недостаточная равномерность сокращений ос­тается до 14—15 лет.

Путем умножения величины систолического объема крови на число сокращений в единицу времени можно определить интенсив­ность перекачивания крови сердцем. Обычно вычисляют количест­во крови, выбрасываемой сердцем за 1 минуту. Это количество на­зывается минутным объемом.

В первый месяц жизни минутный объем крови равняется в среднем 325 мл. При пересчете на 1 кг веса тела это составит око­ло 100 мл. У годовалого ребенка минутный объем равен 1200 мл (около 120 мл на 1 кг веса), в 5 лет—2000 мл (около 110 мл на

Рис. 62. Сердце детей разного возраста:

Л — новорожденного; Б — трехмесячного; Д—годовалого; Г — двухлетнего; Д ~ пятилетне­го; Е — среэ сердца новорожденного; Ж. — срез сердца шестилетнего;

/ — сердце спереди; 2— сердце сзади.

1 кг веса). У взрослого человека в среднем минутный объем равен 4000 мл, или около 60 мл на 1 кг веса. Таким образом, минутный объем кропи при пересчете на 1 кг веса тела очень высок у детей. Это объясняется тем, что в период роста организм нуждается в по­вышенном количестве кислорода.

Движение крови по сосудам

Аргерии,капилляры, вены. По своему строению арте­рии, капилтры и вены сильно отличаются друг от друга (рис. 63). Толстая стенка артерий в основном состоит из гладкой мышечной и упругой эластической тканей. Такое строение артерий придает ам большую прочность и упругость. Опыты показали, что крупные ар­терии выдерживают давление до 20 атмосфер.

В аорте и других крупных артериях очень мало мышечных и много эластических волокон. В мелких артериях, наоборот, мало эластических и много мышечных волокон. Стенки капилляров в основном состоят из одного слоя плоских клеток. Такое же строе­ние имеют мельчайшие вены, которые образуются путем слияния капилляров Стенки более крупных вен относительно тонки, легко растягиваются и столь «же легко спадаются; в них мало эластиче­ских волокон и слаборазвит мышечный слой.

Давление крови в сосудах. При каждом сокращении сердце, действуя подобно насосу, нагнетает в сосуды очередную порцию крови, создавая в них давление, необходимое, чтобы обеспечить ее продвижение по всему кровеносному пути. Под влиянием дав­ления стенки крупных артерий растягиваются, вмещая в себя всю порцию крови, поступившей из сердца.

В промежуток между двумя сокращениями сердца ток крови из крупных артерий в мелкие не прекращается. Это объясняется тем, что эластичные стенки крупных артерий обладают весьма со­вершенной упругостью, т. е. по прекращении растягивания они возвращаются к исходному состоянию. Чем больше они растяну­ты, тем сильнее противодействуют растяжению, выдавливая избы­ток крови в единственно возможном направлении —в сторону более мелких артерий. Таким образом эластичность и упругость стенок крупных артерий обеспечивает непрерывность движения крови.

В любом участке сосудистой системы кровь течет от того мес­та, где давление больше, к тому месту, где оно меньше. Иными словами, по пути тока крови давление всегда понижается, так как оно затрачивается на продвижение крови. Выше всего давление в крупных артериях, недалеко от сердца, а ниже всего — в крупных венах, приносящих кровь к сердцу.

В аорте и крупных артериях величина кровяного давления не­прерывно меняется: при каждом сокращении сердца оно скачко­образно возрастает, становясь максимальным к концу систолы же-

Рис. 63 Стенки артерий (/), вен (2), капилляров (3).

Рис 64 Изменение кровяного давле­ния (в мм Hg) по пути тока крови в минуту.

/ — максимальное давление, 2 — минималь­ное давление.

лудочков. Затем оно снова снижается, становясь минимальным к началу следующей систолы желудочков. Разница между максималь­ным, или синодическим, и минимальным, или диастодические давлением составляет амплитуду кровяного давления, или пульсо­вое давление. Его определение очень существенно для суждения о работе сердца Измеряется давление в миллиметрах столба ртути (мм Hg).

У молодого взрослого человека, когда он спокойно сидит или лежит, систолическое давление в аорте и крупных сосудах большого круга кровообращения обычно равно 120 мм Hg, диастол ическое— 70 мм Hg. Следовательно, пульсовое давление равно 50 мм Hg.

В малом круге кровообращения кровь встречает значительно меньшее сопротивление, чем в большом. Поэтому кровяное давле­ние в легочной артерии относительно очень невелико, а именно око­ло 20% аортального.

По пути тока крови кровяное давление падает (рис. 64). Быст­рее всего оно уменьшается в тех участках кровеносного русла, где сопротивление току крови наиболее велико. Прогекая по капилля­рам, кровь преодолевает особенно большое сопротивление, кото­рое создается трением крови о стенки узких сосудов, а потому здесь затрачивается значительная часть ее движущей силы. Имен­но здесь кровяное давление падает быстрее всего.

Пульс. В некоторых местах тела артерии легко прощупывают­ся. Верным признаком, что под пальцами действительно находит­ся артерия, служит ощущение ритмических толчков. Ритмическое гплрогзнир яртрриядьной стенки называется пульсом’

В артерии, сильно придавленной пальцем, движение крови пре-крашаегся, но тут же рядом, выше сдавленного места, т. е. ближе к сердцу, пульс продолжает ясно ощущаться. Это объясняется

тем, что пульсовые толчки зависят не от изменений движения кро­ви, а от внезапного повышения давления в артериях при каждом поступлении новой порции крови из желудочка в аорту. Пульсо­вые толчки передаются по всем артериям со скоростью, во много раз превосходящей скорость течения крови. Следя за пульсом, можно сосчитать число сердечных сокращений.

Движение крови по венам. В мелких венах кровяное давление едва достигает 10 мм Hg, в крупных—еще ниже. Следовательно, в венах кровь обладает незначительной движущей силой: большая часть ее движущей силы уже израсходована главным образом при прохождении мельчайших артерий и капилляров. Поэтому движе­ние крови в венах находится в менее благоприятных условиях, чем в артериях. Особенно тяжелы условия движения крови в венах нижней половины тела, где она, поднимаясь вверх, преодолевает силу собственной тяжести.

Трудовые движения, ходьба, гимнастические упражнения и во­обще всякая мышечная деятельность облегчают движение крови по венам, так как, сокращаясь, мышцы сдавливают податливые стенки проходящих вдоль них вен и выжимают кровь по направле­нию к сердцу, а расслабляясь, засасывают ее из более мелких вен. Двигаться в обратном направлении кровь не может, так как этому мешают клапаны, похожие на полулунные клапаны у начала аор­ты и легочной артерии. Такие клапаны имеются в венах повсюду (рис. 65). Таким образом, мышечная деятельность—постоянная и очень существенная вспомогательная сила, облегчающая движе­ние крови по венам. При малоподвижном, сидячем образе жиз­ни, а также при неподвижном положении тела во время работы создаются неблагоприятные условия для оттока венозной крови. В этих случаях нередко развивается застой крови, что отражает­ся на общем состоянии здоровья.

Скорость движения крови. Кровеносную систему можно рас­сматривать как трубку, многократно разветвляющуюся и образую­щую огромное множество очень коротких, но чрезвычайно узких рукавов, которые, снова сливаясь, превращаются в две широкие трубки (рис. 66). Через каждое поперечное сечение такой системы трубок всегда протекает одинаковое количество жидкости. В про­тивном случае одни участки должны были бы запустевать, а дру­гие переполняться, что явно невозможно.

У взрослого человека в среднем за 1 минуту через аорту про­ходит 4000 мл крови. Площадь поперечного сечения аорты обыч­но не превышает 8 кв. см. Следовательно, на 1 кв. см поперечного сечения за одну минуту приходится 500 мл крови. Такова пример­но скорость прохождения крови через аорту.

По мере разветвления сосудов общая площадь их поперечного сечения непрерывно увеличивается. По приблизительным подсче­там, площадь сечения всех капилляров, вместе взятых, может дос­тигать 8000 кв. см. Следовательно, на 1 кв. см сечения капиллярно-…-JbkM

.160

Рис. 65. Схема влияния мышечных со­кращений на движение крови в венах:

вверху — при расслабленной мышце, вни­зу — при сокращении; / — вена; 2 — веноз­ные клапаны; S — давление сократившей­ся мышцы на вену; белые стрелки — дви­жение крови в вене.

Рис. 66. Изменение ширины русла (А) в связи с разветвлением (Б) сосу­дистой системы.

Л — схема ширины русла: Б — схема вет­вления сосудов. Цифры справа показывают увеличение количества сосудов.

го русла приходится всего лишь 0,5 мл в 1 минуту. Если принять во внимание чрезвычайно малый диаметр каждого капилляра (ча­ще всего 5—10 микрон), то нетрудно подсчитать, что на прохож­дение через него 1 куб. мм крови потребуется несколько часов. Медленное течение крови по капиллярам облегчает переход кис­лорода и питательных веществ из крови в тканевую лимфу, а угле­кислоты и других продуктов обмена в обратном направлении—из лимфы в кровь.

По пути от капилляров к предсердию кровеносное русло посте­пенно суживается и скорость течения крови увеличивается..

Кровяное давление у детей. В течение всей жизни в строении сосудистой системы происходят весьма значительные изменения. У новорожденного стенки артерий очень тонки, почти не содержат мышечных волокон, но богаты эластическими волокнами. Диаметр артерий, особенно крупных, относительно велик и мало отличается от диаметра соответствующих вен, а потому примерно одинакова емкость артериального и венозного русла. Мелкие сосуды и капил­ляры относительно широки и расположены очень густо. Перечис­ленные особенности облегчают движение крови по сосудам. По­этому сердце новорожденного работает с меньшим напряжением:

систолическое давление — 70—75 мм Hg.

В первые месяцы жизни особенно широки сосуды верхней по­ловины тела, которая, следовательно, получает больше крови. К началу второго года жизни, в связи с усиленным ростом ниж­них конечностей и началом ходьбы, диаметр сосудов нижней поло­вины тела увеличивается. Появлением значительной подвижности, требующей доставки большего количества крови, объясняется уве­личение ширины просвета сосудов и толщины их стенок у детей

6 А. И. Кабанов

2—3 лет. В частности, увеличивается количество гладких мышеч­ные волокон в стенке артерий.

Изменения, происходящие в сосудистой системе, связаны с ростом, развитием и деятельностью отдельных органов. Сосуды не только растут в длину и в толщину — появляются и новые мелкие кровеносные сосуды. Наряду с этим просветы некоторых сосудов зарастают, стенки их перерождаются. Таким образом происходит перераспределение сосудистой сети. Особенно легко разрушаются и заменяются новыми капилляры и мельчайшие артерии.

К концу первого года жизни, в связи с интенсивным ростом тела и увеличением сосудистой системы, кровяное давление воз­растает до 80—85 мм Hg. В последующие годы систолическое дав­ление изменяется очень медленно, достигая к 10—12-летнему воз­расту 90—100 лш Hg.

Регуляция кровообращения

Обеспечение потребности организма в кислороде. В ор­ганизме, в каждом органе тела, имеются запасы питательных ве­ществ, но нет запасов кислорода. Поэтому доставка кислорода, осуществляемая органами кровообращения, всегда должна точно соответствовать меняющейся потребности организма. Изменение количества потребляемого организмом кислорода вызывает увели­чение или уменьшение частоты и силы сердечных сокращений, а следовательно, минутного объема крови. Во время интенсивной физической работы минутный объем крови, поступающей из серд» ца в аорту, может повыситься в несколько раз.

При напряженной умственной деятельности значительно повы­шается потребление кислорода клетками мозга, тогда как в других органах, в частности мышцах, нужда в кислороде остается неболь­шой. Работа органов кровообращения была бы крайне неэконом­ной, если бы ради усиленной доставки кислорода одному органу увеличилось кровоснабжение всего организма. В действительности этого не происходит, так как путем изменения ширины просвета мелких артерий и капилляров всегда регулируется распределение крови между различными областями тела: сосуды работающих органов расширяются, а сосуды неработающих или слабо рабо­тающих — суживаются. Так, через расслабленную мышцу проте­кает мало крови, так как большинство капилляров находится в спавшемся состоянии. Через усиленно работающую мышцу ток крови может увеличиваться в несколько десятков раз.

Расширение сосудов в одних участках тела влечет за собой их сужение в других участках. Вот почему после сытного обеда, ког­да значительно усиливается кровенаполнение брюшных внутрен­ностей, мозг и мышцы получают меньше крови, и хочется лежать, а не заниматься физическим или умственным трудом.

Правильное и постоянно меняющееся распределение крови между различными органами предохраняет сердце от чрезмерной работы, и организм получает вовможность при всех условиях его деятельности обходиться всего лишь 4—5 литрами крови.

Нервная регуляция кровообращения. К сердцу от головного мозга идет блуждающий нерв, а от спинного—симпатические. Блуждающий нерв тормозит’ деятельность сердца, замедляет и ослабляет, его сокращения. Симпатические нервы, наоборот, уча­щают и усиливают сокращения сердца. Таким образом, симпати­ческие и блуждающий нервы оказывают на сердце противополож­ное действие.

Ко всем кровеносным сосудам подходят ветви симпатических нервов. Импульсы, проходящие по этим нервам, вызывают суже­ние сосудов, а следовательно, уменьшение кровотока. При чрез­мерно сильном раздражении симпатического нерва наступает его торможение, и сосуды не суживаются, а иногда наблюдается даже их расширение.

В естественных условиях регуляция кровообращения всегда носит рефлекторный характер и проявляется в одновременном из­менении деятельности сердца и сосудов. Иными словами, под вли­янием раздражения рефлекторно происходит ускорение или за­медление общего кровотока, т. е. изменение минутного объема крови, а также увеличение или уменьшение кровенаполнения от­дельных органов или систем органов. Важнейший источник реф­лекторного воздействия на сердце и сосуды — изменение мышеч­ной активности, особенно переход от состояния покоя к работе.

Большое значение имеют импульсы, идущие от коры больших полушарий. Так, перед началом спортивных состязаний наблюдает­ся условнорефлекторное учащение сердечных сокращений, расши­рение кровеносных сосудов преимущественно тех мышц, которые должны принять участие в предстоящей работе. Влиянием коры больших полушарий объясняется учащенное сердцебиение или, на­оборот, «замирание» сердца, а также покраснение или побледне-ние лица при волнении или’испуге. В зависимости от того, нахо­дится ли человек в бодром или угнетенном состоянии, выполняет ли он работу охотно или без желания, кора больших полушарий будет различно воздействовать на работу сердечно-сосудистой сис­темы.

Для обеспечения надлежащего содержания в крови кислорода особое значение имеют импульсы, которые идут от самой сердечно­сосудистой системы. Так, в месте разветвления общей сонной ар­терии на наружную и внутреннюю и в стенке аорты имеются ре­цепторы, чувствительные к содержанию в крови кислорода: при его и»збытке наступает рефлекторное замедление сердечных сокра­щений, апри пониженном его содержании — их учащение.

Саморегуляция сердечно-сосудистой системы. При любых ре­акциях на раздражение все участки сердечно-сосудистой системы

б«

должны работать согласованно. Такая согласованность обеспечи­вается собственными рефлексами кровеносной системы. В стенках сердца, а также артерий и вен находятся рецепторы, чувствитель­ные не к содержанию кислорода, а к изменениям кровяного давле­ния. При его повышении артерии растягиваются сильнее обычного. Это вызывает раздражение соответствующих рецепторов, особен­но в аорте и в области разветвления общей сонной артерии. От рецепторов по нервам импульсы поступают в сердечно-сосудистый центр продолговатого мозга, который посылает ответные импуль­сы, приводящие к урежению пульса и расширению кровеносных сосудов.

При резком усилении притока крови к сердцу растягиваются стенки предсердий и впадающих в них крупных вен, что влечет за собой раздражение соответствующих рецепторов. В ответ наступает рефлекторное учащение сердечных сокращений, и в ре­зультате увеличивается отток крови из предсердий в желудочки сердца.

Собственные рефлексы сердечно-сосудистой системы, возни­кающие при раздражении рецепторов других ее участков, проявля­ются главным образом в местном сужении или расширении сосудов.

Таким образом кровеносная система сама себя регулирует, поддерживая нормальное кровяное давление и устраняя препят­ствия, возникающие по пути тока крови.

Гуморальная регуляция. Работа сердца и распределение крови между отдельными органами находится под влиянием не только нервной системы, но и ряда веществ, находящихся в крови. Осо­бое значение имеют адреналин и ацетилхолин, которые постоянно в том или ином количестве образуются под контролем нервной системы в организме. Адреналин оказывает на сердце и сосуды такое же действие, как раздражение симпатических нервов: введе­ние его в кровь суживает сосуды, учащает и усиливает сокраще­ния сердца. Ацетилхолин оказывает противоположное действие:

он замедляет и ослабляет сердечные сокращения, расширяет кро­веносные сосуды.

Такая регуляция, осуществляемая через кровь, т. е. гумораль­ным путем, способствует созданию более или менее длительных сдвигов в работе кровеносной системы, на фоне которых могут происходить быстрые рефлекторные реакции.

Возрастные особенности регуляции кровообращения. К концу внутриутробного периода развития многие клетки сердечных нер­вных узлов еще сохраняют зародышевое строение и’ не функциони­руют. После рождения количество функционально созревших кле­ток нервных узлов сердца начинает очень постепенно увеличивать­ся вплоть до 10-летнего возраста.

Подходящие к сердцу симпатические нервы начинают функ­ционировать еще до рождения. Волокна блуждающего нерва хотя и подходят к сердцу, но еще нет связи между их конечными раз-

ветвлениями и клетками нервных узлов, через которые передаются импульсы сердечной мышце. Только после рождения, и то не сразу, устанавливается эта связь. ‘ Даже после установления связи между нейронами долгое время отсутствуют те сердечные рефлек­сы, которые протекают при участии блуждающего нерва. Поэтому, например, в грудном возрасте ориентировочный рефлекс обычно сопровождается учащением сердечных сокращений, а не уреже-нием, как это свойственно старшим детям и взрослым.

В детском возрасте очень изменчиво функциональное состояние нервных клеток: меняется уровень их возбудимости, а сильное или длительное возбуждение легко переходит в торможение. Этой осо­бенностью нервных клеток объясняется характерная для детей раннего и дошкольного возраста’ неустойчивость ритма сердечных сокращений. Электрокардиограмма, т. е. графическая запись сер­дечных импульсов, с помощью электрических датчиков показывает, что циклы сердечных сокращений заметно отличаются друг от друга по их длительности, по высоте зубцов и длительности ин­тервалов между отдельными зубцами. Неустойчивы и рефлектор­ные изменения работы сердца и сосудов, в частности собственные рефлексы кровеносной системы, направленные на поддержание нормального кровяного давления.

В последующие годы постепенно повышается устойчивость как ритма сердечных сокращений,-так и рефлекторных изменений со стороны сердца и сосудов. Однако еще долгое время, нередко вплоть до 15—17 лет, сохраняется повышенная возбудимость сер­дечно-сосудистых нервных центров. Этим объясняется чрезмерная выраженность у детей сосудодвигательных и сердечных рефлексов. Они проявляются в побледнении или, наоборот, покраснении кожи лица, замирании сердца или учащении его сокращений.

Тренировка сердца

Запасные силы сердца. Минутный объем крови, выбра­сываемой сердцем в аорту, резко меняется в зависимости от по­требности организма в кислороде. Так, при быстром беге, при тяжелом физическом труде потребность в кислороде повышается по крайней мере в 6—8 раз. Во время сна, наоборот, потребление кислорода снижается. Увеличить минутный объем, а следователь­но, усилить свою работу сердце может двумя путями: учащением сокращений и повышением систолического объема.

Сердце человека, ведущего малоподвижный образ жизни и не привыкшего к физической работе, лишь в очень малой степени может менять объем сокращений. Оно увеличивает свою работу почти исключительно путем учащения сокращений, что ведет к рез­кому укорочению сердечных циклов. Так, при 160—180 сокраще­ниях в минуту на долю каждого цикла приходится менее 0,4 се-

кунды. При таком темпе сокращение желудочков длится етрль короткое время, что они не успевают развить полную силу и из­гнать всю находящуюся в них кровь. К тому же пауза, во время которой сердце отдыхает и наполняется кровью, почти совсем от’ сутствует. В результате слабеет работа сердечной мышцы и умень­шается наполнение сердца кровью, притекающей из вен.

Увеличение систолического объема происходит за счет больше­го расширения желудочков во время диастолы. Предел, до кото­рого может увеличиться вместимость желудочков во время диа­столы, составляет величину запасных, или резервных, сил сердца.:

Повышение запасных сил достигается путем тренировки сердца, иными словами, частым предъявлением сердечной мышце повы­шенных требований. Подвижный образ жизни, физическая работа, занятия гимнастикой, спортом — все это укрепляет сердечную мышцу, делает ее более толстой и более растяжимой.

Тренированное сердце спортсмена при интенсивной работе мо­жет повысить минутный объем в 8—10 раз. У хорошо тренирован­ных людей в условиях покоя частота сердечных сокращений не достигает 60 в минуту, а нередко снижается до 40—50. Зато систоли­ческий объем увеличен до 80—90 мл, а иногда даже до 120 мл. У спортсменов, специализировавшихся на длительных напряже­ниях, например у бегунов на сверхдлинные дистанции, пульс при покое может снижаться до 32—35 ударов в минуту.

В момент большого напряжения тренированное сердце может сокращаться более 200 раз в секунду при систолическом объеме, равном 180—200 мл и даже до 240 мл.

Предел работоспособности человека в значительной степени определяется запасными силами сердца. Их значение становится особенно очевидным в тех случаях, когда жизнь предъявляет сердцу необычно большую и длительную нагрузку, например при заболеваниях. Известно, что при воспалении легких и при других тяжелых болезнях наступление смерти чаще всего зависит от недо­статочной деятельности сердца: оно оказывается слишком слабым н не может удовлетворить связанные с болезнью повышенные тре­бования организма.

Переутомление сердца. Если на. долю сердца выпадает чрез­мерная, непосильная работа, оно быстро утомляется, его сокраще­ния становятся более слабыми, уменьшается количество крови, выбрасываемой в аорту. Чрезмерное напряжение сердечной мыш­цы не только не способствует укреплению сердца, но, наоборот, очень вредно сказывается на его работе и на общем состоянии организма. При частой перегрузке сердце растягивается, а сердеч­ная мышца становится вялой и дряблой. Люди с переутомленным сердцем неспособны выполнять большую работу, с трудом подни­маются на лестницу и, что особенно важно, плохо переносят тяже­лые болезни. У таких людей может наступить резкое ослабление сердечной деятельности и даже смерть от остановки (паралича)

сердца, или, как иногда говорят, от «разрыва» сердца. Ослаблению сердечной деятельности может способствовать чрезмерный физи­ческий труд, злоупотребление спортом, длительные умственные за­нятия, сопровождающиеся бессонными ночами, курение табака. Постоянное употребление алкоголя нередко вызывает жировое перерождение сердечной мышцы, при котором мышечная ткань постепенно заменяется жировой. Накопление жира ослабляет сер­дечную мышцу и может сделать работу сердца недостаточной.

Тренировка детского сердца. Каждая мышца становится толще и сильнее, если она много работает: толщина волокон неработаю­щей мышцы уменьшается, сила ее сокращений снижается. Сердеч­ная мышца всегда работает, что, несомненно, должно способство­вать сохранению силы ее сокращений. В течение первых двух лет жизни наблюдается быстрый рост тела, увеличение длины крове­носных сосудов и особенно количества капилляров, а также усиле­ние двигательной активности ребенка. Все это предъявляет к серд­цу повышенные требования: оно должно сильнее сокращагься. Такая естественная тренировка содействует тому, что сердце интенсивно растет и значительно увеличивается сила его сокраще­ний, о чем свидетельствует повышение систолического кровяного давления.

Пока ребенок здоров, естественная тренировка его сердца в достаточной мере удовлетворяет потребности организма. Однако запасные силы сердца ребенка далеко не всегда могут обеспечить резко повышенные потребности организма при заболеваниях. У де­тей не только грудного, но и дошкольного возраста даже такие заболевания, которь-.е у взрослых протекают почти при нормаль­ной температуре (например, расстройства кишечника, воспаление верхних дыхательных путей), вызывают сильное повышение тем­пературы и предъявляют сердцу очень большую нагрузку, что ве­дет к ослаблению его деятельности. Причиной нарушения сердеч­ной деятельности может быть хронический насморк, воспалитель­ные процессы в ушах, почках и други

Особенности сердечной деятельности у детей

У новорожденных происходит приспособление сердечно-сосудистой системы к существованию во внеутробном периоде. Сердце имеет округлую форму, а предсердия относительно больше желудочков, чем у взрослых. Его вес, относительно веса тела, также сравнительно больше и составляет 0,7-0,8% веса тела. Толщина стенок желудочков имеет небольшие отличия. Сердце расположено в грудной клетке правее. При этом его обе половины имеют одинаковые размеры. Включение малого круга кровообращения стимулирует увеличение толщины стенки левого желудочка. Уже к 6 месяцу его толщина в 2 раза больше, чем правого. Рост предсердий и желудочков неравномерен. В первый год предсердия растут быстрее желудочков. Со второго года скорость их увеличения одинакова. После 10 лет быстрее увеличивается масса миокарда желудочков. У новорожденных частота сердечных сокращений 120-140 в минуту. В 1 год 110-120. В 10 лет 75-90. В 17 лет 65-75. У детей 7-9 лет часто регистрируется дыхательная аритмия в положении сидя. Ее выраженность снижается к 13-15 годам, но вновь возрастает в 16-18 лет. Юношеская дыхательная аритмия более плавная. Дыхательная аритмия объясняется колебаниями тонуса центров вагуса. Длительность цикла работы сердца у новорожденного 0,4-0,5 сек.. Продолжительность систолы желудочков 0,24 сек, диастолы 0,21 сек.. Диастола начинается раньше окончания возбуждения миокарда. Систолический объем крови всего 4 мл, но благодаря высокой частоте сердцебиений минутный объем крови достаточен. В 6 месяцев он удваивается, в 1 год утраивается. У 8 летних он в 10 раз больше, чем у новорожденных. У части детей в подростковый период сердце приобретает особенности называемые «юношеским сердцем». Различают три варианта «юношеского сердца».

1. Митральная форма характеризуется сглаживанием рентгенологической тени левого контура. Чаще встречается у девочек и не отражается на гемодинамике.

2.»Капельное сердце» занимает в грудной полости срединное положение. Оно встречается у подростков с быстрым ростом. При этой форме наблюдается быстрая утомляемость, повышенная частота сердцебиений, одышка. Могут возникать обмороки. Чаще встречается также у девочек.

3.Гипертрофированное сердце. Характеризуется увеличенным левым желудочком. При данной форме увеличен минутный кровоток, понижена частота сердцебиений, незначительно повышено систолическое давление. Чаще встречается у мальчиков

Функциональные свойства сосудистой системы у детей

Развитие сосудов по мере взросления сопровождается увеличением их длины и диаметра. В раннем возрасте диаметр вен и артерий примерно одинаков. Но чем старше ребенок тем больше возрастает диаметр вен и емкость венозного русла. Это облегчает отток крови от органов и тканей. После рождения стенки сосудов тонкие и растяжимые. С возрастом количество коллагеновых волокон в них и их упругость растут. Возрастает и количество гладких миоцитов. Капилляры новорожденных более короткие и менее извитые, чем у взрослых. С возрастом их количество увеличивается в результате ветвления и новообразования. В период полового созревания происходит быстрый рост сердца, а диаметр артерий в этот момент увеличивается относительно мало. В результате отмечается повышение артериального давления. Поэтому у старших школьников может наблюдаться юношеская гипертензия с увеличением систолического давления до 140-150 мм.рт.ст.. Наиболее заметно это проявляется у девочек. У новорожденных артериальное давление в среднем 60/36 мм.рт.ст., к концу первого года 95/57 мм.рт.ст., в 5 лет 103/60 мм.рт.ст., 10-12 лет 106/60 мм.рт.ст., в 14-16 лет 110/70 мм.рт.ст.. В раннем детстве пульсовое давление высокое, но в последующем снижается. По мере взросления уменьшается общее периферическое сопротивление, что объясняется увеличением количества мелких артериальных сосудов и капилляров. Увеличение упругости сосудистой стенки сопровождается повышением скорости распространения пульсовой волны с 4-5 м/сек в 3 года до 6-8 м/сек в 11-13 лет.

Возрастные особенности сердца

Возрастные особенности сердечно-сосудистой системы наиболее четко выражены в период новорожденности, в грудном возрасте и в период полового созревания.

1. Дети рождаются с относительно большим сердцем в сравнении со взрослыми, о чём свидетельствуют данные таблицы (А).

2. В отличие от взрослых, размеры и вес правого и левого желудочков у новорождённого одинаковы. Это объясняется тем, что в период эмбрионального развития в связи с большим сопротивлением сосудов легких, давление в лёгочном стволе равно давлению в аорте.

С момента рождения и оформления большого и малого кругов кровообращения в легочном стволе давление падает, а в аорте постепенно нарастает. Увеличивается нагрузка на левый желудочек, он постепенно гипертрофируется и становится больше правого (Б).

3. Сердечный ритм у новорожденных определяется влиянием симпатической нервной системы. В соответствии с этим частота сердцебиений у них больше и сердечный цикл короче. Укорочение сердечного цикла происходит, главным образом, за счёт уменьшения диастолы и общей паузы (Табл. 3. В.Г.Д.Е).

Адаптационные возможности сердца при таком режиме работы значительно меньше, однако это не отражается отрицательно на развитии ребенка, поскольку его потребности в этот период невелики: ребенок находится все время в горизонтальном положении и большую часть суток спит.

Таблица 3.

Характеристика сердечного цикла у детей разного возраста.

А — отношение веса сердца к весу тела в %

Б — отношение массы правого желудочка к левому

В — сердечный ритм (в минуту)

Г — длительность сердечного цикла в сек.

Д — продолжительность систолы левого желудочка в сек.

Е — продолжительность диастолы левого желудочка в сек.

	А	Б	В	Г	Д	Е
Новорожд.	0,76	1/1	140	0,42	—	—
1год	0,48	1/2,5	120	0,50	—	—
3года	0,52	—	105	0,57	—	—
7-8лет	—	—	93	0,64	0,26	0,38
8-11лет	—	—	88	0,68	0,26	0,42
12-14лет	—	—	83	0,68	0,26	0,42
15-20лет	—	1/3,5	78	0,77	0,27	0,50

Таблица 4

Систолический и минутный объем сердца у детей разного возраста

	Возраст	Новорожденный	1 год	7 лет	12 лет
СО в мл	абсолютный	2, 5	10, 2	23, 0	41, 0
	На 1 кг веса	0, 8	1, 0	1, 0	1,15
МО в мл	абсолютный	350, 0	1173, 0	1955, 0	3075, 0
	На 1 кг веса	117, 0	117, 0	85, 0	85, 0

Как следует из таблицы 4, величина систолического объема (СО), как абсолютная, так и относительная, у новорожденных мала. Она увеличивается по мере роста ребенка. Однако, потребность в кислороде, а следовательно, и в кровоснабжении у новорожденных выше, так как энергетические расходы организма в первые месяцы после рождения наиболее велики: относительно большая поверхность тела и обильное кровоснабжение кожи является причиной большей, чем у взрослых, потери энергии. Восполнение этих потерь и нормальная терморегуляция обеспечиваются высокой теплопродукцией, которая достигается интенсивным обменом веществ и обильным кровоснабжением органов и тканей. Повышенная потребность в кровоснабжении у детей обеспечивается за счет большей частоты сердцебиений, в результате минутный объем (МО) на кг веса у новорожденных детей выше, чем у детей старшего возраста (см. таблицу).