Физиология сердца человека кратко

Сердце представляет собой полый мышечный орган, расположенный в левой половине грудной клетки. По форме оно напоминает несколько сплюснутый конус с округленной вершиной. Передняя поверхность сердца обращена к грудине, нижняя поверхность лежит на диафрагме. Основание сердца обращено к позвоночнику. Слева и справа от него находятся легкие. От сердца отходит разветвленная сеть кровеносных сосудов. Сердце может свободно двигаться в сердечной сумке, за исключением основания, где оно соединено с большим сосудами.

Масса сердца зависит от возраста человека и его пола. Так, масса сердца новорожденного составляет в среднем 23–37 г, к восьмому месяцу жизни масса сердца увеличивается вдвое, а ко второму-третьему году утраивается. Масса сердца взрослого мужчины составляет в среднем 300 г, женщины — 220 г. Длина его — 12–15 см, поперечник — 9—11 см, передне-задний размер — 5–8 см.

Форма и положение сердца определяются возрастом человека, полом, телосложением, здоровьем, другими факторами.

В зависимости от размеров различают четыре основные формы сердца:

? короткое широкое сердце, когда длина меньше поперечника;

? длинное узкое сердце — длина несколько больше поперечника;

? капельное сердце — длина намного больше поперечника;

? нормальный тип — длина сердца почти равна поперечнику.

Вертикальное положение чаще встречается у людей с узкой и длинной грудной клеткой, горизонтальное — у лиц с широкой и короткой грудной клеткой.

Сердце разделено перегородками на 4 камеры: два предсердия и два желудочка (рис. 1). Левое предсердие и левый желудочек составляют вместе левое, или артериальное, сердце (в нем находится артериальная кровь). Правое предсердие и правый желудочек составляют правое, или венозное, сердце. В норме обе половины работают изолированно друг от друга и кровь между ними не смешивается.

Рис. 1. Строение сердца:

1 — левое предсердие; 2 — левый желудочек; 3 — правый желудочек; 4 — правое предсердие; 5 — аорта; 6 — легочная артерия; 7 — легочные вены; 8 — верхняя и нижняя полые вены; 9 — митральный клапан; 10 — аортальный клапан; 11 — трехстворчатый клапан; 12 — клапан легочной артерии

Однако при пороках сердца, например при наличии дефектов межпредсердной (или межжелудочковой) перегородки, происходит смешение артериальной и венозной крови. Понятно, почему кровообращение при этом нарушается.

Ток крови осуществляется в строго определенном направлении благодаря системе клапанов (рис. 2). Клапаны открываются только в одну сторону, не позволяя крови течь обратно.

Рис. 2. Вид клапанов сверху:

1 — клапан легочной артерии; 2 — аортальный клапан; 3 — трехстворчатый клапан; 4 — митральный клапан

Клапан между левым предсердием и левым желудочком называют митральным, или двухстворчатым (по количеству створок). Клапан между правым предсердием и правым желудочком называют трехстворчатым. Из левого желудочка кровь поступает в аорту, поэтому клапан и отверстие называют аортальными. Из правого желудочка кровь поступает в легочную артерию, клапан и отверстие называют пульмональными.

Очень редко сердце располагается справа. Такая особенность называется декстрокардия (буквально: «правосердечие»). Часто она сочетается с зеркальным расположением всех внутренних органов.

Система кровообращения (рис. 3) состоит из двух основных частей: сердца и сосудов. Главная задача системы кровообращения — обеспечение кровью тканей и органов организма. Именно с кровью в ткани поступают кислород, питательные вещества и необходимые биологические соединения.

Рис. 3. Система кровообращения:

1 — сосуды в верхней части тела; 2 — сонная артерия; 3 — легочная артерия; 4 — аорта; 5 — легочная вена; 6 — сосуды в левом легком; 7 — левое предсердие; 8 — левый желудочек; 9 — сосуды в пищеварительной системе; 10 — сосуды в нижней части тела; 11 — сосуды в печени; 12 — правый желудочек; 13 — правое предсердие; 14 — сосуды в правом легком; 15 — верхняя полая вена

Двигателем кровообращения является сердце. Строение его соответствует характеру работы — правильнее всего сравнить сердце с мышечным насосом. Силой сокращения своих стенок сердце гонит кровь в самые отдаленные участки тела.

У предсердий и желудочков разные функции. Предсердия собирают (аккумулируют) кровь, притекающую по венам, и перекачивают ее в желудочки. Желудочки сильными сокращениями выбрасывают эту кровь в систему артериальных сосудов. Правый желудочек отправляет кровь в систему сосудов, расположенных в легких (так называемый малый, или легочный, круг кровообращения), где она отдает углекислый газ, обогащается кислородом и возвращается обратно к сердцу. Левый желудочек отправляет кровь в систему большого круга кровообращения, снабжая кровью все остальные органы и ткани. Там кровь отдает кислород и забирает углекислый газ и другие отработанные продукты обмена веществ.

Самую большую работу приходится выполнять левому желудочку. С огромной силой он выталкивает кровь в аорту. Аорта далее делится на несколько крупных, затем средних и более мелких артерий. Сосудистая магистраль постоянно ветвится, сужается и переходит в капилляры. Именно здесь происходит обмен: эритроциты крови отдают кислород и забирают углекислый газ из клеток, примыкающих к сосуду. Обратный путь крови проходит сначала по венулам, затем по мелким и крупным венам. Через нижнюю и верхнюю полые вены кровь снова попадает в сердце, но уже в правое предсердие. Это и есть большой круг кровообращения.

Из правого желудочка кровь поступает в легочную артерию и далее по все более суживающимся сосудам, пока не достигнет легочных альвеол. Здесь происходит обратный обмен. Эритроциты крови отдают углекислый газ и насыщаются кислородом. Насыщенная кислородом кровь поступает по системе легочных вен в левое предсердие, а затем в левый желудочек. Это малый крут кровообращения.

Общая длина сосудов в теле человека составляет 100000 км. Физиологическое назначение артериальных сосудов состоит в том, чтобы обеспечивать ток крови по организму, поддерживать соответствующее давление, распределять кровь по органам и тканям. В капиллярах осуществляется важнейшая часть функции кровеносной системы — доставка к тканям кислорода и необходимых питательных веществ, с одной стороны, и «отгрузка» углекислого газа и ненужных тканям отработанных веществ — с другой, что объясняет резкое замедление тока крови в капиллярах, тонкость их мембран и большую площадь поверхности капиллярной сети. Если вытянуть капилляры человека в одну линию, можно обмотать ими нашу планету 2,5 раза!

Функция вен состоит в отводе крови от капилляров и подаче ее к сердцу. Кроме циркулирующей крови, различают резервную, которая хранится в специальных депо, например в селезенке. Резервная кровь составляет примерно Уз от всего количества крови, то есть если всего в организме 5–6 л крови, то в депо находится почти 2 л крови. Этот запас при необходимости выбрасывается в общий кровоток — например, при физической нагрузке.

В спокойном состоянии сердце бьется с частотой 60–80 ударов в минуту. За одно сокращение выбрасывается 60–75 мл крови. В минуту сердце перекачивает 4–6 л крови, за сутки — почти 10 т. В течение 70 лет сердце обычного человека выполняет более 2,5 миллиарда ударов и перекачивает 155 миллионов литров крови. Жизнь заканчивается, как только сердце перестает биться в груди. Вот почему его считают главным органом организма!

У сердца трехслойные стенки. Внутренний слой выстилает все полости сердца и называется эндокардом. Второй слой, который, собственно, и выполняет всю работу, самый толстый — миокард. Сердечная мышца, или миокард, состоит из клеток двух типов: проводниковой системы и сократительного миокарда. Мышечный слой желудочков мощный, толстый, особенно в левом желудочке. Именно левый желудочек с огромной силой выбрасывает кровь в аорту, поэтому имеет очень мощную мускулатуру. Стенка левого желудочка приблизительно в 3 раза толще стенки правого желудочка. Толщина его мышцы составляет 1,0–1,5 см. Мышцы правого желудочка более слабые, толщина его стенки — 0,5–0,8 см. Третий слой прикрывает миокард снаружи и называется эпикардом. Кроме того, сердце помещено в специальный мешок — сердечную сумку, или перикард. Между перикардом и собственно сердцем находится 30–40 мл жидкости, которая выполняет функцию смазки. Сердечная сумка обеспечивает сердцу постоянное положение в грудной клетке и предохраняет от чрезмерного растяжения.

Каждый сердечный цикл подразделяется на систолу и диастолу. Во время систолы происходит сокращение отделов сердца, во время диастолы — расслабление. Сокращение предсердий и желудочков наступает поочередно. Во время сокращения предсердий желудочки расслаблены. По окончании систолы предсердий наступает их диастола, а также систола желудочков. Каждая систола желудочков подразделяется на несколько фаз., Во время фазы напряжения давление в полостях сердца повышается, оно достигает в правом желудочке 25 мм рт. ст., а в левом — 120–130 мм рт. ст. Клапаны, отделяющие предсердия и желудочки, захлопываются, клапаны аорты и легочной артерии открываются. Кровь с силой выталкивается в артерии — это фаза изгнания. В норме при ритме сокращений сердца 70–75 в минуту с каждой систолой выбрасывается 65–70 мл крови. После сокращения наступает расслабление, или диастола. Диастола, в свою очередь, подразделяется на период расслабления, во время которого сократительный процесс прекращается, давление в желудочках падает, клапаны аорты и легочной артерии закрываются, а предсердно-желудочковые раскрываются, и период наполнения, во время которого желудочки наполняются кровью из предсердий. Физиологическое значение периода расслабления состоит в том, что за это время в миокарде происходят обменные процессы между клетками и кровью, то есть происходит восстановление работоспособности сердечной мышцы. Восстановительные процессы в сердце происходят именно во время диастолы.

Наше сердце — гениальное творение природы. В течение своего цикла оно успевает и поработать, и отдохнуть. 40 % времени сердечная мышца желудочков находится в активном состоянии и 60 % — отдыхает. Днем, когда человек бодрствует, частота сердечных

сокращений выше. Ночью сердце замедляет свой ритм. «Рабочий день» у сердца примерно такой же, как у нас. В течение суток оно находится в состоянии сокращения приблизительно 8 часов, а остальные 16 часов имеет возможность восстанавливать свои силы. Так происходит беспрерывно, пока бьется сердце.

Сердце имеет двойное управление. Деятельность сердца регулируется импульсами, идущими из коры головного мозга и подкорковых образований. Однако сердечная мышца обладает автоматизмом, то есть способна сокращаться и без воздействий центральной нервной системы.

Внутри полостей самого сердца и в стенках крупных сосудов расположены нервные рецепторы — своеобразные датчики, воспринимающие колебания давления в сердце и сосудах. Эти импульсы поступают в центральную нервную систему и вызывают влияющие на работу сердца рефлексы в виде замедления или ускорения сердцебиения.
енно центральная нервная система контролирует работу сердца, так как потребности в кислороде и питательных веществах постоянно меняются. Центральная нервная система усиливает работу сердца во время физических и эмоциональных нагрузок и обеспечивает более экономную работу в покое и во время сна. От нервных центров, расположенных в продолговатом и спинном мозге, по нервным волокнам обратные импульсы передаются к сердцу.

Существует два вида влияния нервов на сердце: одно — тормозящее, т. е. снижающее частоту сокращений сердца, другое — ускоряющее. Импульсы, ослабляющие работу сердца, передаются по парасимпатическим нервам, а усиливающие его работу — по симпатическим. Волокна парасимпатической нервной системы достигают сердца в составе блуждающего нерва и заканчиваются в синусовом и предсердно-желудочковом уздах. Стимуляция этой системы приводит к урежению сердцебиения, замедлению проведения нервного импульса, а также сужению коронарных сосудов. Волокна симпатической нервной системы заканчиваются не только в обоих узлах, но и в мышечной ткани желудочков. Раздражение этой системы вызывает противоположный эффект: возрастает частота и сила сокращений сердечной мышцы, расширяются венечные сосуды. Интенсивная стимуляция симпатических нервов может в 2–3 раза увеличить частоту сердцебиения и объем крови, выбрасываемой за единицу времени. Тяжелая физическая и умственная работа, сильные эмоции, например возбуждение или страх, ускоряют поступление в сердце импульсов, идущих из центра по симпатическим нервам. Болевое раздражение также изменяет ритм сердца. Активность двух систем нервных волокон, регулирующих работу сердца, контролируется и координируется сосудодвигательным (вазомоторным) центром, расположенным в продолговатом мозгу.

Вазомоторный центр не только регулирует работу сердца, но и координирует эту регуляцию с воздействием на мелкие периферические кровеносные сосуды. Иными словами, воздействие на сердце осуществляется одновременно с регуляцией артериального давления и других функций.

Еще одна интересная деталь, характерная только для сердца и подтверждающая его уникальность: оно способно вырабатывать импульс и проводить его по всей сердечной мышце, потом сокращаться в ответ на этот самостоятельно выработанный электрический сигнал. Нервная система, осуществляя связь сердца с внешним миром, лишь подсказывает, когда нужно замедлить или участить ритм.

В нормальном сердце импульс возбуждения вырабатывается в синусовом узле, расположенном в верхней части правого предсердия и представляющем собой пучок особой сердечно-мышечной ткани. Через равные промежутки времени, с частотой 60–80 раз в минуту в нем возникают электрические потенциалы. По специфическим путям, как по электрическим проводам, эти импульсы проводятся в близлежащие участки предсердий и в атриовентрикулярный (или предсердно-желудочковый) узел (рис. 4).

Рис. 4. Проводящая система сердца:

1 — синусовый узел: 2 — предсердно-желудочковый пучок; 3 — предсердно-желудочковый (атриовентрикулярный) узел; 4 — левая ножка пучка Гиса; 5 — правая ножка пучка Гиса

Атриовентрикулярный узел не просто передает электрический импульс дальше, в миокард желудочков, но способен сам вырабатывать электрический импульс на случай, если что-то случится с синусовым узлом. Поскольку он находится в резерве, «силенок» у него маловато, импульсы могут вырабатываться с частотой 40–60 в минуту. Далее проводящая система переходит в пучок Гиса. «Электропроводка» делится на правую ножку, доставляющую импульс в правый желудочек, и левую ножку, доставляющую импульс в левый желудочек. Так как левый желудочек массивнее, левая ножка делится на 2 ветви: переднюю и заднюю. Проводящая система заканчивается волокнами Пуркинье, непосредственно связанными с мышечными клетками, участвующими в сокращении сердца. Клетки Пуркинье представляют собой видоизмененные клетки миокарда, способные также вырабатывать электрические импульсы, но уже в самом крайнем случае, когда синусовый и атриовентрикулярный узлы повреждены. Частота этих импульсов составляет от 20 до 40 в минуту.

Как видим, благодаря особенностям строения сердце обладает следующими свойствами:

? автоматизм — способность вырабатывать электрические импульсы;

? проводимость — способность проводить эти импульсы к клеткам сократительного миокарда;

? возбудимость — способность клеток сердечной мышцы реагировать на импульс;

? сократимость — способность сокращаться в ответ на электрический импульс;

? рефрактерность — способность во время сокращения желудочков не реагировать на раздражение, как бы игнорируя другие сигналы.

Кровоснабжение сердца. Потребность сердца в кислороде и питательных веществах обеспечивается венечными, или коронарными, артериями — специальной системой сосудов, по которым сердечная мышца получает непосредственно из аорты примерно 5–7 % от всей прокачиваемой ею крови (рис. 5).

Рис. 5. Кровоснабжение сердца:

1 — аорта; 2 — правая коронарная артерия; 3 — левая главная коронарная артерия; 4 — левая передняя нисходящая ветвь; 5 — огибающая ветвь; 6 — правая краевая ветвь

В начальной части аорты от нее отходят две веточки — правая и левая коронарные артерии диаметром примерно 0,3 см каждая. От крупных коронарных сосудов отходят более тонкие веточки, которые проникают в толщу сердечной мышцы, снабжая ее питательными веществами и кислородом. Левая коронарная артерия почти сразу же делится на две ветви: более тонкая передняя нисходящая ветвь проходит по передней поверхности сердца вниз к его верхушке, где соединяется с правой венечной артерией; вторая ветвь, более крупная, огибает сердце с левой стороны и также соединяется с правой венечной артерией. Места тесного контакта артериальных сосудов, непосредственного перехода одного сосудистого русла в другое называются анастомозами. Получается, что основные стволы коронарных артерий идут вокруг сердца в виде кольца, от которого перпендикулярно отходят несколько крупных и значительное количество мелких ветвей к сердцу, образуя своеобразную корону, которой сосуды сердца и обязаны своим необычным названием.

Различают несколько типов кровоснабжения сердца, зависящих от индивидуального строения сосудов:

? симметричный тип (20 %). Правая и левая коронарные артерии одинаково участвуют в кровоснабжении передней и задней стенок желудочков сердца;

? правый тип (70 %). Правая коронарная артерия снабжает кровью не только правые и нижние отделы сердца, но и заднюю поверхность левого желудочка и межжелудочковую перегородку;

? левый тип (10 %). Левая коронарная артерия снабжает кровью левое предсердие, левый желудочек и переднюю стенку правого желудочка.

Интересно отметить, что коронарные артерии — единственная группа сосудов, в которую основное количество крови поступает во время диастолы, а не систолы. Во время систолы вход в венечные артерии прикрывается полулунными клапанами аорты, а сами артерии сжимаются сокращенной мышцей сердца. Вследствие этого кровоснабжение сердца уменьшается. Кровь в венечные артерии поступает во время диастолы, когда входные отверстия коронарных артерий не закрываются клапанами аорты.

Венозная кровь в сердце собирается в крупные вены, располагающиеся обычно вблизи коронарных артерий. Часть их сливается, образуя крупный венозный канал — коронарный синус, который проходит по задней поверхности сердца в желобке между предсердиями и желудочками и открывается в правое предсердие.

В спокойном состоянии из общего минутного объема крови, который составляет 4–6 л, в коронарные артерии поступает около 200–240 мл. При усилении работы сердца и увеличении частоты сердечных сокращений кровоток по коронарным артериям увеличивается. Здоровое тренированное сердце прекрасно справляется с нагрузками. Так, у спортсменов при нагрузках сердце в минуту пропускает 10–15 л крови, а в коронарные артерии поступает 800 мл крови.

Следующая глава >

Источник: med.wikireading.ru

Каковы функции сердечной мышцы?

Для начала следует разобраться, каковы функции сердца, физиология данного органа будет тогда более понятна. Итак, главной функцией сердечной мышцы является нагнетание крови из вены в артерию в ритмичном темпе, при котором создается градиент давления, что влечет за собой ее бесперебойное движение. То есть функцией сердца является обеспечение кровообращения кровяным сообщением кинетической энергии. Многие люди ассоциируют миокард с насосом. Только, в отличие от данного механизма, сердце отличается высокой производительностью и скоростью, гладкостью переходных процессов и запасом прочности. В сердце постоянно обновляются ткани.

Кровообращение, его компоненты

Чтобы разобраться в физиологии кровообращения сердца, следует понимать, какие существуют компоненты кровообращения.

Кровеносная система состоит из четырех элементов: сердечной мышцы, кровеносных сосудов, механизма регуляции и органов, которые являются кровяными депо. Данная система – это составляющий компонент сердечно-сосудистой системы (в сердечно-сосудистую систему входит также и лимфатическая система).

Благодаря наличию последней системы кровь бесперебойно двигается по сосудам. Но здесь оказывают влияние такие факторы, как: работа сердечной мышцы в качестве «насоса», разница уровня давления в сердечно-сосудистой системе, клапаны сердца и вен, которые не позволяют крови оттекать обратно, а также замкнутость. Помимо этого, влияние оказывают эластичность стенок сосудов, отрицательное давление внутриплевральное, благодаря которому кровь «присасывается» и более легко возвращается к сердцу по венам, а также сила тяжести крови. Благодаря сокращению скелетных мышц кровь проталкивается, дыхание становится более частым и глубоким, и это приводит к тому, что плевральное давление снижается, повышается активность проприорецепторов, увеличивая возбудимость в центральной нервной системе и частоту сокращений сердечной мышцы.

Круги кровообращения

В организме человека существуют два круга кровообращения: большой и малый. Вместе с сердцем они образуют систему замкнутого типа. Разбираясь в физиологии сердца и сосудов, следует понимать, как циркулирует кровь по ним.

Еще в 1553 году М. Сервет описал малый круг кровообращения. Он берет начало из правого желудочка и переходит в легочный ствол и затем в легкие. Именно в легких осуществляется газообмен, далее кровь проходит по венам легкого и прибывает в левое предсердие. Благодаря этому происходит обогащение крови кислородом. Далее, насыщенная кислородом, она протекает в левый желудочек, в котором берет свое начало большой круг.

О большом круге кровообращения человечеству стало известно в 1685 году, и открыл его У. Гарвей. Согласно основам физиологии сердца и кровеносной системы, кровь, которая обогатилась кислородом, двигается по аорте, направляясь к небольшим сосудам, через которые переносится к органам и тканям. В них происходит газообмен.

Также в организме человека есть верхняя и нижняя полые вены, впадающие в правое предсердие. По ним двигается венозная кровь, которая содержит немного кислорода. Следует также обратить внимание, что по большому кругу артериальная кровь проходит через артерии, а венозная – через вены. В малом круге все наоборот.

Физиология сердца и его проводящая система

Теперь давайте разберемся в физиологии сердца поподробнее. Миокард представляет собой поперечно-полосатую мышечную ткань, которая состоит из особых отдельных клеток под названием кардиомиоциты. Эти клетки соединяются между собой нексусами и образуют собой мышечное волокно сердца. Миокард не является анатомически целостным органом, но работает как синцитий. Нексусы быстро проводят возбуждение с одной клетки на другие.

Согласно физиологии строения сердца, в нем выделяют два вида мышц по особенностям функционирования, и это атипическая мускулатура и действующий миокард, который состоит из мышечных волокон, характеризующихся достаточно развитой полосато-поперечной исчерченностью.

Основные физиологические свойства миокарда

Физиология сердца говорит о том, что данный орган обладает несколькими физиологическими свойствами. И это:

Возбудимость.
Проводимость и низкая лабильность.
Сократимость и рефрактерность.

Что касается возбудимости, то она является способностью поперечно-полосатых мышц реагировать на нервные импульсы. Она не такая большая, как у аналогичных мышц скелетного типа. Клеткам действующего миокарда присуща большая величина мембранного потенциала, что вызывает их реакцию только на значительное раздражение.

Физиология проводимой системы сердца такова, что из-за того, что проводящая скорость возбуждения небольшая, предсердия и желудочки начинают сокращаться попеременно.

Рефрактерности, наоборот, присущ длительный период, который имеет связь с периодом действия. Из-за того, что рефрактерный период длительный, сердечная мышца сокращается по одиночному типу, а также по закону «либо все, либо ничего».

Атипичным мышечным волокнам присущи слабовыраженные свойства сократимости, но при этом такие волокна обладают высоким уровнем обменных процессов. Здесь на помощь приходят митихондрии, функция которых близка функциям нервных волокон. Митихондрии проводят нервные импульсы и обеспечивают генерацию. Проводящая система сердца образуется именно благодаря атипическому миокарду.

Атипический миокард и его основные свойства

Уровень возбудимости атипического миокарда меньше, чем у мышц скелета, но при этом она больше, чем та, которая характерна для сократительного миокарда. Нервные импульсы генерируются именно здесь.
Проводимость атипического миокарда тоже ниже, чем у мышц скелета, но при этом, наоборот, выше, чем у миокарда сократительного.
В длительном рефрактерном периоде здесь возникают потенциал действия и ионы кальция.
Для атипического миокарда характерна маленькая лабильность и небольшая способность сокращаться.
Клетки самостоятельно генерируют нервный импульс (автоматия).

Проводящая система атипических мышц

Изучая физиологию работы сердца, следует упомянуть о том, что проводящая система атипических мышц состоит из узла синоатриального, расположенного справа на задней стенке, на границе, разделяющей верхнюю и нижнюю полые вены, узла атриовентрикулярного, посылающего импульсы желудочкам (расположен снизу межпредсердной перегородки), пучка Гиса (проходит сквозь предсердно-желудочную перегородку в желудочек). Еще один компонент атипической мышцы – это волокно Пуркинье, ветви которого отданы кардиомиоцитам.

Также здесь имеются и другие структуры: пучки Кента и Мейгайля (первые идут по латеральному краю сердечной мышцы и соединяют желудочки и предсердие, а второй находится снизу атриовентрикулярного узла и передает сигналы в желудочки, не затрагивая пучки Гиса). Именно благодаря этим структурам, в случае, если атриовентрикулярный узел будет выключен, обеспечивается передача импульсов, которые влекут за собой поступление лишней информации при заболевании и вызывают дополнительное сокращение сердечной мышцы.

Что такое сердечный цикл?

Физиология функций сердца такова, что сокращение сердечной мышцы можно назвать хорошо организованным периодическим процессом. Организовать этот процесс помогает проводящая система сердца.

Так как сердце ритмично сокращается, кровь периодически изгоняется в кровеносную систему. Сердечным циклом называется тот период, когда сердечная мышца сокращается и расслабляется. Данный цикл состоит из систол желудочков и предсердий, а также паузы. При систоле предсердий давление повышается от 1-2 миллиметров ртутного столба до 6-9 и до 8-9 миллиметров ртутного столба в правом и левом предсердиях соответственно. В итоге кровь поступает к желудочкам через предсердно-желудочковые отверстия. Когда давление в левом и правом желудочках достигает 65 и 5-12 миллиметров ртутного столба соответственно, происходит изгнание крови и возникает желудочковая диастола, влекущая быстрое падение давления в желудочках. При этом повышается давление в крупных сосудах, что приводит к захлопыванию полулунных клапанов. Когда давление в желудочках упадет до ноля, откроются клапаны створчатого типа, и наступит фаза, при которой желудочки наполняются. Данная фаза завершает диастолу.

Какова продолжительность фаз цикла сердечной мышцы? Этот вопрос интересует многих людей, интересующихся физиологией регуляции сердца. Можно сказать только одно: их длительность является непостоянной величиной. Здесь решающим фактором считается частота ритма сердечной мышцы. Если функции сердца расстроятся, то при одинаковом ритме продолжительность фазы может различаться.

Внешние признаки деятельности сердца

Для сердечной мышцы характерны внешние признаки ее работы. К ним относят:

Толчок верхушечный.
Электрические явления.
Тоны сердца.

Минутный и систолический объемы миокарда также являются показателями его работы.

В то время, когда происходит систола желудочков, сердце делает поворот слева направо, меняя первоначальную эллипсоидную форму на округлую. При этом верхняя часть сердечной мышцы приподнимается и давит на грудную клетку в V-образном межреберье с левой стороны. Так возникает верхушечный толчок.

Что касается физиологии тонов сердца, то о них следует упомянуть отдельно. Тоны являются звуковыми явлениями, которые возникают во время работы сердечной мышцы. Всего в работе сердца выделяют два тона. Первый тон – он же систолический – который характерен для предсердно-желудочковых клапанов. Второй тон – диастолический – возникает в момент закрытия клапанов легочного ствола и аорты. Первый тон длительный, глухой и ниже второго. Второй тон высокий и короткий.

Законы сердечной деятельности

Всего можно выделить два закона сердечной деятельности: закон сердечного волокна и закон ритма сердечной мышцы.

Первый (О. Франка — Э. Старлинга) гласит о том, что чем более растянуто волокно мышц, тем сильнее будет его дальнейшее сокращение. На уровень растяжения влияет объем крови, накопившейся в сердце в период диастолы. Чем больше объем, тем энергичнее будет сокращение во время систолы.

Второй (Ф. Бейнбриджа) гласит о том, что когда повышается кровяное давление в полых венах (в устьях), наблюдается увеличение частоты и силы сокращений мышцы на рефлекторном уровне.

Оба этих закона работают одновременно. Их относят к механизму саморегуляции, который помогает приспособить работу сердечной мышцы к различным условиям существования.

Рассматривая физиологию сердца кратко, нельзя не упомянуть о том, что на работу данного органа влияют также некоторые гормоны, медиаторы и минеральные соли (электролиты). Например, ацетилхопин (медиатор) и переизбыток калиевых ионов ослабляют сердечную деятельность, делая ритм редким, вследствие чего может возникнуть даже остановка сердца. А большое количество ионов кальция, адреналин и норадреналин, напротив, способствуют усилению сердечной деятельности и ее учащению. Адреналин, к тому же, расширяет венечные сосуды, благодаря чему питание миокарда улучшается.

Механизмы регуляции сердечной деятельности

В соответствии с потребностями организма в кислороде и питании частота и сила сокращений сердечной мышцы может различаться. Деятельность сердца регулируется особыми нейрогуморальными механизмами.

Но у сердца имеются и собственные механизмы регулирования деятельности. Некоторые из них напрямую связаны со свойствами, которыми обладают волокна миокарда. Здесь наблюдается зависимость между силой сокращения волокна и величиной ритма сердечной мышцы, а также зависимость энергии сокращения и степени растяжения волокна в период диастолы.

Упругое свойство волокон миокарда, которое проявляется не в процессе активного спряжения, называется пассивным. Носителями упругих свойств считаются опорно-трофический остов, а также актомиозиновые мосты, которые расположены и в не активной мышце. Остов очень позитивно влияет на упругость миокарда тогда, когда возникают склеротические процессы.

Если у человека наблюдается ишемическая контрактура или воспалительные болезни миокарда, то мостиковая жесткость повышается.

Работа сердечно-сосудистой системы является сложным процессом. Любой сбой может повлечь за собой негативные последствия. Регулярно обращайтесь к врачу и не пренебрегайте его рекомендациями. Ведь предотвратить заболевание гораздо легче, чем лечить его, тратя деньги на дорогостоящие медикаменты.

Источник: FB.ru

ФИЗИОЛОГИЯ СИСТЕМЫ КРОВООБРАЩЕНИЯ.

История изучения физиологии системы кровообращения берет свое начало с 1628 г. Когда английский врач Уильям Гарвей установил, что система кровообращения — это замкнутая система и движение крови в ней обеспечивается за счет работы сердца. Он описал последовательность сокращения предсердий и желудочков.

В 1662 г., используя микроскоп, Мальпиги открыл капилляры. В 1733 г. Хэлс измерил давление в артерии лошади. В 1828 г. Пуазейль сконструировал ртутный манометр для физиологических исследований. В 1846 г. Карл Людвиг сконструировал кимограф и записал колебания артериального давления.

С тех пор прошло много времени, и в настоящее время наука достигла такого совершенства, что позволяет заглянуть в каждую клеточку и увидеть процессы, о которых ученые в то время не могли даже предполагать.

Итак, кровь может осуществлять свои жизненно важные функции только при условии непрерывного движения. Поэтому система кровообращения обеспечивает все процессы метаболизма в организме человека и является компонентом различных функциональных систем, определяющих гомеостаз.

Система кровообращения включает в себя: сердце, сосуды и нейрогуморальный аппарат регуляции.

Функции, которые выполняет сердечно-сосудистая система, следующие: 1) обмен организма с окружающей средой, 2) доставка питательных веществ и кислорода в ткани, 3) удаление шлаков, 4) обеспечение объединяющей функции в нашем организме (за счет переноса биологически активных веществ), 5) обмен тепла.

Система кровообращения включает в себя три круга:

1. Большой — артериальная кровь из левого желудочка поступает в аорту. Откуда кровь направляется в крупные артерии [1- aa. coronariae dextra et sinistra (коронарная),2- truncus brachiocephalicus (плечеголовной ствол), a. carotis communis sinistra (сонная артерия), a. subclavia sinistra подключичная артерия),3- rami parietales (к стенкам полостей) и rami vicerales (к содержимому полостей)]. Эти артерии в свою очередь делятся на более мелкие артерии, далее на артериолы, прекапилляры и затем распадаются на капилляры. Далее кровь собирается в венулы, вены и возвращается в правое предсердие по 2 стволам: верхней и нижней полым венам.

2. Малый — венозная кровь, выбрасываясь из правого желудочка в легочный ствол (truncus pulmonalis), по 2 легочным артериям (a.pulmonalis dextra) и (a.pulmonalis sinistra) направляется к легким. Проходя к легким артерии вновь делятся на ветви к соответствующим долям легких и к легочным сегментам и, сопровождая бронхи, разветвляются на мельчайшие артерии, артериолы, прекапилляры и капилляры. Из легких кровь направляется в левое предсердие вначале по более мелким венам, идущим соответственно бронхам, сегментам и долям, затем по более крупным (по два ствола из каждого легкого). Клапанов легочные вены не имеют.

3. Коронарный — артериальная кровь выбрасывается в правую и левую коронарные артерии, которые берут свое начало в корне аорты. Крупные коронарные артерии стелются по поверхности сердца и, только достигая диаметра примерно 2 мм, ветвятся и уходят в глубь миокарда почти под прямым углом.

Венозная кровь из коронарного круга в значительной степени сливается в правое предсердие. Остальная поступает через сосуды Тибезия (22% в правый желудочек и 5% — в левый желудочек).

Итак, при сокращении сердца кровь устремляется в артериальную систему. Дальнейшее движение осуществляется за счет разности давления в начале и конце пути. Самое высокое давление в аорте (более 100 мм рт.ст.), меньше в артериях (80 мм рт.ст.), затем в артериолах (40 — 60 мм рт.ст.), в капиллярах (15 — 25 мм рт.ст., в венулах (12 — 15 мм рт.ст.) и в полых венах давление наименьшее (около 7 мм рт. ст.). Падение давления обусловлено, во-первых, наличием сопротивления, которое кровь преодолевает при движении по сосудам. Это сопротивление зависит от диаметра сосудов, по которым течет кровь (чем дальше от аорты, тем больше суммарный диаметр сосудов), длины сосуда, вязкости крови и т.д.

Циркуляция массы крови в замкнутой системе сосудов осуществляется в основном при помощи сердца.

В норме приток крови к сердцу равен ее оттоку. Частота сокращений сердца зависит от массы организма: чем больше масса, тем меньше частота сокращений (например, у мыши- до 400, у собаки — 120, у взрослого человека — 60-80 уд/мин).

Считается, что сердце по величине равно кулаку соответствующего индивидуума. Средние размеры его у взрослого человека: длина -12-13 см, масса у мужчин — около 300 г, у женщин — 220 г.

Сердце высших позвоночных состоит из двух половин: левой (системной) и правой (легочной). Их функциональное разделение происходит только после рождения. В сердце выделяют четыре камеры, а вместе с ушками — 6 камер. В норме камеры сердца проводят кровь только в одну сторону. Обратному току крови препятствует клапанный аппарат сердца.

В устье полых вен располагается фиброзное кольцо, которое принимает участие в обеспечении нормального прохождения крови по камерам сердца.

Систола предсердий начинается с сокращения в устье полых вен фиброзного кольца. При сокращении предсердий кровь не идет обратно в вены, потому что в предсердиях в это время осталось мало крови. Основная ее масса уже ушла в желудочки. Желудочки в это время расслаблены и давление в них меньше, чем в венах.

Предсердие и желудочек каждой половины сердца соединены между собой атриовентрикулярным отверстием, снабженным створчатыми клапанами (атриовентрикулярными), которые препятствуют обратному току крови из желудочков в предсердия. При детальном рассмотрении их строения выделяют в основании клапана фиброзное кольцо, к которому крепятся створки клапана. В левой половине, как правило, располагается двустворчатый (митральный), а в правой — трехстворчатый (трикуспидальный) клапаны. Хотя количество створок может колебаться, но всегда в левой половине находится меньшее количество створок. К концам створок прикрепляются сухожильные нити (хорды), другой конец которых соединен с сосочковой мышцей (m.papillaris).

При сокращении сосочковой мышцы происходит натяжение сухожильных нитей. Давление в это время в желудочках повышается. Кровь устремляется к предсердиям, но, встречая на своем пути створчатые клапаны, закрывает их. А сухожильные нити натягиваются, удерживая створки. Таким образом, функция сухожильных нитей: не дать вывернуться створкам в сторону предсердия во время сокращения желудочков.

Клапанный аппарат сердца включает в себя также полулунные клапаны, расположенные между левым желудочком и аортой (аортальный) и между правым желудочком и легочной артерией (пульмональный).

Клапаны аорты и легочной артерии образуют обращенные в полость сосуда карманоподобные углубления, окружающие в виде полумесяцев устье сосудов, из-за чего и получили название полулунных.

Полулунные клапаны, также как и створчатые, прикреплены к фиброзному кольцу, находящемуся в их основании. На свободном конце клапана («паруса») имеются так называемые «узелки», которые не дают прилипать клапану к стенке артерии или аорты во время выброса крови из желудочков. За счет этих «узелков» между «парусом» и стенкой сосуда образуется щель (синус). И при расслаблении желудочков, когда давление в нем понижается, кровь пытается вернуться обратно, но затекая в щель, заполняет пазухи (синусы) и захлопывает клапаны.

СЕРДЕЧНЫЙ ЦИКЛ

Итак, основная функция сердца — это ритмичное нагнетание крови в артерии за счет сокращения и расслабления мышечных волокон. В норме сердечный цикл составляет от 0,8 до 0,86 с.

При поверхностном рассмотрении выделяют: систолу предсердий — 0,1 с; диастолу предсердий — 0,7 с; систолу желудочков — 0,3 с и диастолу желудочков — 0,5 с. Однако, при более детальном рассмотрении, сократительную работу желудочков подразделяют на периоды, а те в свою очередь как правило делятся на фазы. Кроме того, имеются короткие интервалы.

В основе деления сердечного цикла на периоды и фазы лежит изменение давления в полостях сердца.

Начнем рассмотрение сердечного цикла с систолы желудочков (0,33 с).

1. Период напряжения желудочков (0,08 с):

Источник: studfile.net