Содержание
Причина одностороннего тока крови в сердце.
Значение кровообращения для организма.
Функция любого органа требует адекватного транспортного и метаболического обеспечения. Ф = ТО + МО.
Клетки органов выделяют продукты деятельности в межклеточную среду, изменяя ее состав. Но состав этой среды должен быть постоянный, несмотря на постоянный обмен между клеткой и внеклеточной жидкостью. Такое постоянство достигается благодаря обмену между кровью и межклеточной жидкостью.
Движение крови осуществляет ССС.
Задача ССС – доставка в микроциркуляторное русло кислорода и питательных веществ и удаление метаболитов. Кровоток в микрорегионе должен соответствовать интенсивности работы. Это соответствие достигается за счет изменения объемного кровотока Q – это объем крови, притекающей в регион. Q = Р1 – P2/R.
Функциональная характеристика ССС:
Сердце и сосуды большого и малого круга кровообращения.
Роль сердца:
1) Насос. Периодические сокращения сердца обеспечивают ритмическое нагнетание крови в сосуды.
2) Генератор давления. При сокращении сердца в сосуды выбрасывается кровь, что приводит к повышению АД.
3) Сердце обеспечивает возврат крови, т. е.
Сердце кровообращение
обладает присасывающим действием.
Функции сосудов:
а) Малого круга кровообращения – в них происходит газообмен между венозной кровью и альвеолярным воздухом. Диффузия газов О2 и СО2 идет в соответствии с направлением альвеолярно – капиллярного градиента – для этих газов.
б) Большого круга.
По ним идет кровь к тканям. Происходит газообмен между кровью и тканями – образуется венозная кровь.
Эффективность этих процессов увеличивается при:
1) подъеме АД за счет увеличения работы сердца;
2) расширении сосудов микрорегиона при его интенсивной работе за счет метаболитов.
Нагнетательная функция сердца.
Физиологические свойства:
Сократимость, возбудимость, автоматия и проводимость.
Сократимость. По типу одиночных сокращений, суммации сокращений никогда не происходит.
Цикл работы сердца.
Систола и диастола – при частоте 75 ударов в минуту. Систола предсердий – 0,1 сек. диастола – 0,7 сек. Желудочков – 0,33 сек. и 0,47сек.
Фазы сердечного цикла.
Систола – 0,33 сек.
1) период напряжения → ФАС – 0,05с.
0,08с. ↓
ФИС – 0,03
2) период изгнания → ФБИ – 0,12 с.
0,25с. ↓
ФМИ – 0,13с.
Диастола – 0,47с.
1) период расслабления → ФАР – 0,04с. . 2) период наполнения → ФБН – 0,08с.
0,12 ↓ 0,25с. ↓
ФИР – 0,08с ФМН – 0,17с.
3) пресистола (систола предсердий) – 0,10с.
Изменение частоты сокращения сердца связано с изменением времени диастолы, может уменьшится до 0,3с.
Давление в полостях сердца в мм. рт. ст.
| Предсердия | Желудочки | |||
| Фаза | Правое | Левое | Правый | Левый |
| Систола | 4 – 5 | 5 – 7 | ПН – 12 – 15 ПТ – 25 – 30 | ПН – 70 – 80 ПИ –120 — 130 |
| Диастола | 0 –(-3) | 0 –(-3) | 0 – 5 | 0 – 5 |
Причина одностороннего тока крови в сердце.
1) Сокращение предсердий начинается с мышечных пучков, охватывающих устья вен, поэтому кровь течет в желудочки.
2) Наличие атриовентрикулярных клапанов препятствует обратному току крови в предсердия.
3) полулунные клапаны препятствуют току крови из сосудов в желудочки.
Дата добавления: 2016-03-27; просмотров: 174;
ПОСМОТРЕТЬ ЕЩЕ:
Кровообращение сердца
Сердце человека — относительно небольшой орган: по размерам он слегка больше сжатой в кулак кисти, а по массе — немногим более 300 г.
Сердце — полый орган, стенки которого в основном состоят из мышечной ткани — миокарда. Внутренняя перегородка делит сердце на две половины: правую и левую. В свою очередь каждая половина делится на камеры — верхнюю (предсердие) и нижнюю (желудочек).
Таким образом, в сердце два предсердия (правое и левое) и два желудочка (правый и левый). Специальные клапаны направляют кровь из предсердий в желудочки и определяют ее дальнейшее продвижение из желудочков в аорту и легочную артерию (рис. 1).
Рис. 1. Схема сердца и системы кровообращения у человека
Функция сердца — перекачивание крови, поэтому сердце часто называют насосом. По существу в нем совмещены два насоса. В процессе перекачивания крови обогащенная кислородом артериальная кровь поступает из левого желудочка сердца в аорту и далее по артериям — во все органы и ткани организма, снабжая их кислородом и питательными веществами. Из органов и тканей обедненная кислородом и насыщенная углекислотой венозная кровь направляется в правую половину сердца, сначала — в предсердие, из него — в желудочек и далее — в легкие, где она освобождается от углекислоты, снова насыщается кислородом и возвращается в левые камеры сердца. Этот процесс протекает в организме непрерывно.
Сердце человека сокращается за сутки примерно 100 тыс. раз, перекачивая ни много ни мало — около 14 т крови. А за 70 лет сердце перекачивает примерно 360 тыс. т крови! За эти годы оно совершает около 2,5 млрд. сокращений и выполняет работу, равнозначную поднятию 10 т груза на высоту 16 км. Работоспособность для органа с такой небольшой массой поистине удивительная. По-видимому, этот орган должен быть признан одним из самых совершенных «механических» устройств, когда-либо созданных природой. Самая надежная современная пружина выдерживает не более 100 млн. сжатий и расслаблений.
Путь крови из правого желудочка в легкие и из легких в левое предсердие называют малым кругом кровообращения, более длинный путь — из левого желудочка в органы и ткани и из них к правому предсердию — большим кругом кровообращения.
Оба сердечных насоса сокращаются и расслабляются одновременно, и оба круга кровообращения представляют воедино связанную систему. Полный кругооборот крови во всем объеме (примерно 5 л) завершается за 80—85 с. При интенсивной физической нагрузке объем перекачиваемой сердцем крови за минуту у здорового человека может повышаться до 25 л, у спортсменов же при максимальных физических нагрузках он достигает 35—40 л.
Во время сокращения и расслабления сердца очень важные изменения претерпевает кровяное давление. Прежде всего отметим, что оно неодинаково в левом и правом желудочках. В левом желудочке во время сокращения давление крови достигает 120—JI30 мм ртутного столба, а во время расслабления падает до 5—10 мм рт. ст.
Кровообращение, сердце и его строение
В правом же желудочке во время сокращения кровяное давление достигает всего лишь 20—25 мм рт. ст. и во время расслабления падает почти до нуля.
Таким образом, левый желудочек сердца работает в условиях более высокого кровяного давления, и по этой причине стенка левого желудочка более мощная, чем стенка правого (рис. 1).
Существенно различается артериальное кровяное давление и в сосудистом русле большого и малого кругов кровообращения. В аорте и отходящих от нее артериях в фазу расслабления сердца артериальное давление не снижается до уровня, который определяется в полости левого желудочка: оно поддерживается в пределах 60—80 мм рт. ст. благодаря эластичности крупных артерий и тоническому сокращению мелких артерий — артериол. В малом же круге кровообращения в фазу расслабления давление крови почти не отличается от ее давления в правом желудочке, так как сопротивление кровотоку в легких очень небольшое и тонус артериол в в системе легочной артерии относите- льнонизкий.
Таким образом, создается большая разница (градиент) давления крови в малом и в большом кругах кровообращения. Этим в значительной мере обеспечивается направленный кровоток и облегчается проталкивание сердцем крови по сосудистому руслу, общая протяженность которого достигает 100 тыс. км.
Напомним, что в организме человека и животных от основного артериального ствола — аорты — ответвляются многочисленные артерии. Каждая из этих артерий в свою очередь многократно ветвится, чтобы обеспечить потребности соответствующего органа или ткани в питательных веществах и кислороде. Далее артерия делится на артериолы и капилляры (рис. 2).
Рис. 2. Образование капиллярной сети
Плотность распределения тонкостенных капилляров в тканях очень велика, а площадь их поверхности поистине огромна — около 1000 м2. Через капилляры, которые ответвляются от артериол, растворенные в крови питательные вещества и кислород доставляются непосредственно к клеткам и тканям организма. Продукты обмена, в том числе углекислота, диффундируют из клеток в кровь капилляров венозной системы и уносятся ею в венулы, которые превращаются в мелкие, затем в крупные вены, впадающие в правое предсердие. Таким образом создается бесперебойное обеспечение обмена веществ в организме.
Долгое время считалось, что вены в системе кровообращения играют пассивную транспортную роль. Результаты исследований последних лет показали, что вены выполняют еще одну важную функцию: служат резервуаром, чтобы организм мог регулировать количество активно циркулирующей крови, уменьшать или увеличивать
возврат крови сердцу и тем самым снижать или повышать нагрузку сердечной мышцы.
Одно из наиболее удивительных свойств сердца заключается в его способности ритмично сокращаться и расслабляться. Это связано с тем, что в самой сердечной мышце автоматически возникают биоэлектрические импульсы. Различают рабочую мускулатуру сердца и участки сердечной мышцы, предназначенные для выработки биоэлектрических импульсов и их проведения по миокарду, который под действием этих импульсов возбуждается и сокращается. Водителем сердечного ритма, то есть местом, где возникают импульсы, является так называемый синусовый узел, находящийся в правом предсердии и обычно подчиняющий себе весь ритм работы сердца. В нормальных условиях у взрослого человека синусовый узел вырабатывает и посылает к рабочей мускулатуре сердца 60—80 возбуждающих импульсов в 1 мин. Подчиняясь этой команде, сердечная мышца сокращается такое же число раз за это же время. Интересно, что у животных разных видов неодинаковый ритм работы сердца: у быка нормальная частота сердечных сокращений — 25, у кролика — 200, у мыши — 500 сокращений в 1 мин.
В покое, особенно во время сна, число сердечных сокращений уменьшается: например, во время зимней спячки сердце ежа сокращается всего лишь 2—3 раза в 1 мин.
Когда основной водитель ритма — синусовый узел — плохо снабжается кровью или угнетается под воздействием тех или иных факторов, временно или стойко нарушается его функция. В этих условиях миссию водителя сердечного ритма могут взять на себя автоматические центры 2-го или 3-го порядка. Однако функция этих центров не так совершенна, как функция синусового узла. Возникает электрическая нестабильность сердечной мышцы, появляется несколько конкурирующих между собой очагов возбуждения в миокарде, развивается аритмия сердца. Часто такие состояния быстро проходят, но в некоторых случаях они таят в себе угрозу нормальной работе сердца и их необходимо специально лечить. Иногда вследствие внезапного прекращения ритмической деятельности сердца наступает смерть.
Хотя сердце и обладает независимостью в сократительной деятельности (без этого, между прочим, невозможно было бы осуществить операции по пересадке сердца), его работа контролируется центральной нервной системой. Так, сокращения сердца усиливаются и учащаются при возбуждении симпатического нерва и, наоборот, ослабляются и замедляются при возбуждении парасимпатического (блуждающего) нерва.
Нервные волокна пронизывают всю сердечную мышцу. Одна часть нервных волокон выполняет роль проводников импульсов из центров управления работой сердца в головном мозге к сердечной мышце («двигательные нервы»). Другая часть нервных волокон функционирует как рецепторы; они воспринимают раздражения, которые возникают под влиянием изменений биохимической среды миокарда. Например, если в результате недостатка кровоснабжения какой-то части сердечной мышцы в ней образуется избыток недоокисленных соединений, рецепторы немедленно сигнализируют об этом в кору головного мозга, и человек начинает отмечать чувство давления за грудиной, ощущать сердечные боли.
На работу сердца влияют также некоторые гормоны (например, адреналин, глюкагон) и другие биологически активные вещества (например, гистамин), образующиеся в организме.
Для сокращения сердечной мышцы, как и для выполнения любой работы, необходима энергия. Откуда она берется? В живых организмах энергия, освобождающаяся при окислении углеводов, жиров и, в меньшей степени, белков, не используется прямо на совершение какой-то работы или энергозависимого процесса. Вначале энергия накапливается в клетке в виде универсального химического «топлива» — аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ). Это соединение содержит потенциально богатые энергией фосфатные связи, которые под действием гидролитических ферментов расщепляются с высвобождением энергии. В сердечной мышце эта энергия используется для сокращения. Запасы АТФ в сердечной мышце невелики — их достаточно лишь для нескольких сокращений. Поэтому в сердечной мышце есть другой источник энергии, также имеющий в своем составе фосфатную связь — креатин- фосфорную кислоту (КФ). Последняя участвует в регенерации АТФ благодаря способности «одалживать» свою фосфатную группу. Для непрерывного восполнения запасов КФ и АТФ требуется бесперебойное поступление кислорода в мышечную ткань.
Говорят, что сердце работает «без выходного дня». Его остановка в первые минуты означает так называемую клиническую смерть, а затем — полную, необратимую ги
бель организма. На самом же деле сердце не только работает, но и отдыхает. Отдыхает оно сразу же после сокращения, продолжающегося 0,3 с. Фаза отдыха, называемая фазой расслабления, или диастолы, несколько дольше — 0,4 с. Именно в эту фазу сердечная мышца сама получает артериальную кровь через специальные (коронарные) сосуды. О них следует рассказать подробнее.
Сердце человека имеет две коронарные артерии, каждая длиной примерно 10 см, диаметром не толще соломинки. Подобно растениям, они ветвятся вокруг сердца (рис. 3). Через эти артерии сердечная мышца и снабжается кислородом и питательными веществами: за сутки через них протекает более 500 л крови. В нашем организме нет другой такой мышцы, которая зависела бы от кровоснабжения в столь высокой степени, как миокард. Так, в состоянии покоя в сердечную мышцу человека на единицу массы поступает примерно в 10 раз больше крови, чем в остальные органы и ткани.
Рис. 3. Коронарные артерии (указаны стрелками)
Во время физического напряжения здоровое сердце легко справляется с повышенной работой. При этом через коронарные артерии к сердцу подается больше артериальной крови, чеда в покое. У спортсмена в этих условиях приток крови в мышце сердца увеличивается значительнее, чем у нетренированного человека. Если нагрузка на организм непрерывная, число сердечных сокращений быстро нарастает, а время расслабления сердца, необходимое для его отдыха, уменьшается. В итоге быстрее наступает кислородное голодание и утомление сердечной мышцы.
В целом природа и эволюция позаботились о том, чтобы обеспечить сердце надежным «запасом прочности». По результатам недавно проведенного в Университете им. Джонса Гопкинса (США) изучения влияния возраста человека на работу его сердца сделан вывод, что, если нет болезней и умеренные физические нагрузки на организм постоянны, работа сердца не зависит от возраста. У пожилых сердце может работать столь же эффективно, как и у 40-летних людей. Люди, перешагнувшие 90-летний рубеж, убедительно подтверждают этот вывод. Показательно, что очень часто долгожители умирают не от «износа» сердца, а от других причин.
И все же работа нашего сердца всецело зависит от того, насколько адекватно оно обеспечивается кислородом и питательными веществами в любой возникшей ситуации. В свою очередь, такое обеспечение зависит от состояния коронарных артерий. Но об этом речь ниже.
Сколько крови перекачивает сердце в минуту
Сердце – это уникальный биологический насос, способный «наращивать мощность» в зависимости от потребности организма в снабжении кровью.
Кровообращение
А сколько крови перекачивает сердце в минуту?
В нормальном режиме сердце человека делает 60-65 ударов в минуту и в спокойном состоянии перекачивает за это время до 6 литров крови. Однако даже во время незначительных физических нагрузок частота ударов сердца возрастает до 70-75 ударов, а при интенсивных нагрузках оно способно совершить в минуту до 200 сокращений. Соответственно увеличивается и объем перекачиваемой крови.
При тяжелой физической работе сердце в минуту перекачивает крови в 6 раз больше, чем обычно (до 40 литров!). Наблюдения за спортсменами показали, что сердце, например, лежащего в течение 2,5 часов марафонца совершает 9000 ударов и перекачивает 900 литров, а когда он пробегает за это же время свою 42-километровую дистанцию, то сердце его за 30 000 сокращений перекачивает 6000 литров!
Если прибегнуть к помощи образа, то сердце лежащего человека за два с половиной часа перекачивает кровь в объеме бочки метрового диаметра на высоту 1,2 метра, а у бегущего марафонца за время прохождения дистанции – на высоту третьего этажа стандартного многоквартирного дома.
Ещё одна наглядная аналогия. За 10 секунд через артерии человека в состоянии покоя протекает 1 литр крови, а у «рванувшего» стометровку спринтера за эти же десять секунд сердце перекачивает крови 6,6 литров.
Кстати, когда сердце работает с нагрузкой, оно значительно увеличивается в размерах. Если у человека в спокойном состоянии оно размером с кулак (около 750 куб.сантиметров), то, например, у велосипедистов на трассе сердце увеличивается до объема 1250 куб. сантиметров, то есть, становится вдвое больше.
Другие ИНТЕРЕСНЫЕ ФАКТЫ О ЧЕЛОВЕКЕ
Органы кровообращения — сердце и сосуды. Строение и функции сердца
Движение крови по замкнутой кровеносной системе кровеносных сосудов и сердца, обеспечивает обмен веществ между организмом и внешней средой, называется кровообращением. Система органов кровообращения состоит из сердца и кровеносных сосудов. Сокращаясь, сердце работает как насос, проталкивает кровь и таким образом обеспечивает ее непрерывное движение. Если останавливается сердце, наступает смерть, потому тканям приобретается кислород и питательные вещества, а также не выводятся из них продукты распада.
Сердце — полый мышечный орган, имеющий форму конуса. Оно расположено внутри грудной клетки и помещается в околосердечной сумке, образованной соединительной тканью.
Строение сердца соответствует его функции. Оно разделено сплошной перегородкой на две изолированные друг от друга части — левую и правую.
В верхней части обеих половин расположены правое и левое предсердия, в нижней части — правый и левый желудочки. Итак, сердце у человека, как и у всех млекопитающих, четырехкамерное. Стенка сердца состоит из трех слоев: наружного, среднего и внутреннего. Средний слой образован особой разделенными мышечной тканью (сердечная мышца). Этот слой особенно развит в стенке левого желудочка, поскольку на него приходится наибольшая нагрузка.
Строение и функции сердца
В правой половине сердца содержится венозная кровь, в левой — артериальная. Предсердия и желудочки сообщаются между собой отверстиями, на краях которых створчатые клапаны. При сокращении предсердий створки клапанов свисают внутрь желудочков. Поэтому кровь свободно проходит из предсердий в желудочки. Когда сокращаются желудочки, створки клапанов поднимаются и закрывают вход в предсердие. Поэтому кровь движется только в одном направлении: от предсердий к желудочкам. Между левым желудочком и аортой, правым желудочком и легочной артерии располагаются полулунные клапаны, обеспечивающие движение крови только в одном направлении — из желудочков до кровеносных сосудов.
Сердце человека в состоянии покоя сокращается 60-80 раз в минуту и перекачивает около 5 л крови. Функцию сокращения обеспечивает сердечную мышцу. Сердце сокращается ритмично. Сокращение и расслабление предсердий и желудочков происходят в определенной последовательности и четко согласованные во времени. Одно полное сокращение и расслабление предсердий и желудочков составляет сердечный цикл. Он состоит из трех фаз: сокращение предсердий (0,1 с), сокращения желудочков (0,3 с), общей паузы (0,4 с). Продолжительность всего сердечного цикла составляет примерно 0,8 с. Такой отдых в промежутках между сокращениями достаточен для того, чтобы работоспособность сердечной мышцы полностью восстановилась.
Сердце способно к самопроизвольным сердечных сокращений. Человек не может усиливать или изменять частоту сокращения сердца. В то же время сердцу свойственна автоматии, т.е. способность ритмически сокращаться без внешних раздражителей и участия нервной системы, под влиянием импульсов, возникающих в самом сердце. В сердечной мышце автоматии обеспечивается особыми мышечными клетками, в которых периодически возникает возбуждение, которое передается на мышечные стенки обоих предсердий и желудочков.
Нейрогуморальная регуляция работы сердца
Сердце иннервируется вегетативной нервной системой. Симпатические нервы увеличивают частоту и силу сокращений, а парасимпатические — наоборот, замедляют, уменьшают.
Гуморальная регуляция осуществляется гормонами — адреналином и ацетилхолином. Адреналин вызывает усиление и ускорение сердечных сокращений. Ацетилхолин, наоборот, замедляет сердечные сокращения. Нормальная работа сердца зависит также от количества солей калия и кальция в организме. Увеличение солей калия в крови угнетает, а кальция — усиливает работу сердца.
Сердце, кровь и кровеносные сосуды составляют сердечно-сосудистую систему человека. Сердце отвечает за перемещение питательных веществ и газов по организму. По артериям кровь движется от сердца ко всем органам, а по венам она совершает обратный путь к сердцу.
Что делает сердце Основная задача сердца — прокачивать кровь по двум разобщенным кругам кровообращения. Сначала оно гонит кровь, богатую кислородом, от легких по артериям к органам. Отдав кислород, кровь по венам I возвращается в сердце, завершив первый круг.
Во втором круге кровь направляется от сердца к легким, чтобы вновь насытиться кислородом.
С кровью по телу разносятся питательные вещества ««химические сообщения» для клеток — гормоны.
Какой величины сердце Размер сердца приблизительно равен размеру кулака его владельца. Весит оно около 340 г, как полторы банки консервированной фасоли. Многие думают, что сердце расположено в груди слева, но на самом деле оно лежит почти посередине груди, позади нижней части грудины, а его большая часть смещена влево.
Как работает сердце Кровь возвращается от легких к сердцу по легочной вене. Она поступает в левое предсердие, которое проталкивает ее в левый желудочек. Левый желудочек выталкивает кровь в аорту, откуда она разносится по сосудам тела. В сердце кровь возвращается по двум крупным сосудам — передней и задней полым венам. Она поступает в правое предсердие, а оттуда — в правый желудочек. Правый желудочек посылает кровь через легочную артерию обратно в легкие.
Может ли сердце остановиться Сердце может приостановиться в живом организме, но только на чрезвычайно короткий срок. Например, когда мы чихаем, наши легкие подвергаются сильнейшему давлению со стороны мышц грудной клетки. При этом сердце не может работать нормально и на мгновение приостанавливается.
Какие сосуды самые крупные Самыми крупными сосудами в организме являются толстостенные артерии и вены, которые несут кровь от сердца и к нему под давлением.
Кровообращение сердца
В них может находиться половина всей крови! Самая крупная артерия в теле — аорта. Она несет богатую кислородом кровь от сердца к другим органам. Капилляры — самые мелкие кровеносные сосуды. Благодаря их тонким стенкам становится возможным обмен водой, кислородом, углекислым газом и питательными веществами между кровью и окружающими тканями.
Зачем нужны клапаны Поток крови движется сквозь сердце так стремительно, что, казалось бы, он легко может сбиться с пути. Но в сердце есть четыре маленькие створки, или клапана, которые вовремя закрываются и открываются, обеспечивая ток крови в нужном направлении.
С какой скоростью бьется сердце Наше сердце совершает около 30 млн. сокращений в год! Если мы спокойно сидим, наше сердце сокращается 60-80 раз в минуту. Пощупав пульс на запястье, можно подсчитать скорость биения сердца. Во время физических упражнений сердце бьется значительно чаще — 120 ударов в минуту. Так оно посылает больше кислорода к интенсивно работающим мышцам.
ФАКТЫ
Ученые подсчитали,что суммарная длина всех кровеносных сосудов тела человека вдвое длиннее экватора Земли.