1.Введение
2.Сердце
3.Круги кровообращения
4.Строение миокарда сердца
5.Физиологические особенности строения сердечной мышцы
6.Сердечный цикл
7.Систола желудочков
8.Диастола желудочков
9.Систола предсердий
10. Систолический и минутный объем сердца.
11. Деятельность сердечно-сосудистой системы при физической нагрузке.
12.Заключение.
Введение
В процессе эволюции у высших животных возникает проблема транспорта питательных веществ и кислорода к тканям и отвода от них продуктов метаболизма. Данная проблема была решена развитием системы кровообращения. С помощью сердца, а также широкой и развернутой сети сосудов (вен, артерий, капилляров), которые разветвляясь проникают в каждую малую точку организма кровь доставляет все необходимое к тканям и относит от них, все токсичные отходы, и продукты жизнедеятельности.
В организме позвоночных животных кровь циркулирует по замкнутой системе сосудов и полостей, названных кровеносной системой, или системой кровообращения.
Сам принцип работы системы кровообращения интересовал ученых с давней древности, но из за невозможности прямого наблюдения (in vita) и появления ошибочных, тупиковых теорий его открытие сильно затянулось во времени.
Долгий срок считалось, что центр кровообращения - это печень, кровь течет по сосудам, а по артериям кислород.
Во II веке д.н.э ученый Гален выдвинул предположение о существовании отверстия в предсердной перегородке, через которое кровь поступает из правого предсердия в левый желудочек. Попытку опровергнуть это мнение предпринял М. Сервет в XVI веке, он открыл малый круг кровообращения, и показал, что весь объем крови проходит через легкие, где и подвергается переработке (а не в печени по бытующему мнению), но Сервет был объявлен инквизиторов и вместе со своими трудами был сожжен, а его учение объявлено ересью.
Повторил его исследования, ученик Фабриция, В. Гарвей (1578-1657), который эмпирическим путем установил замкнутость системы кровообращения, доказал наличие большого и малого кругов кровообращения. Продолжил, доказал и расширил учение Гарвея М. Мальпиги. Он в 1661 году обнаружил капилляры.
Впоследствии огромнейший вклад в развитие изучения системы кровообращения вложили такие ученые как: И. П. Павлов, Э. Г. Старлинг, М. Г. Удельнова, В. Ф. Овсянников.
Сердце
Сердце центральный орган кровообращения, благодаря его работе кровы беспрерывно циркулирует внутри организма. Сердце начинает свою работу с первым вздохом новорожденного животного и заканчивает лишь с его смертью.
Сердце представляет собой мышечный мешок разбитый двумя перегородками на четыре части. Правую (содержащую венозную кровь) и левую (содержащую артериальную кровь), и на предсердия, к которым кровь подтекает из соответствующих магистралей; и желудочков, которые выталкивают кровь. Между предсердиями и желудочками в левой и правой половинах сердца находятся атриовентрикулярные отверстия снабженные Двух- и трехстворчатым клапанами, предназначенными для свободного перехода крови из предсердий в желудочки и препятствующих оттоку крови в обратную сторону. Для тех же целей (односторонняя направленность кровотока) у артерий начинающихся от желудочков (аорта и легочная артерия) имеются полулунные клапаны.
Круги кровообращения
В процессе эволюции у животных появляется два круга кровообращения, которые разделяют на большой и малый круги.
Большой круг начинается в левом желудочке, при его сокращении кровь из сердца попадает в аорту из которой кровь переходит в различной величины артерии, которые впоследствии распадаются на артериолы и капилляры в тканях организма. В капиллярах происходит обмен между кровью и прилегающими тканями. Затем крови собирается в венулы, откуда сливается в вены, и по венам попадает в полую вену и в правое предсердие, на чем путь большого круга кровообращения заканчивается.
Из правого предсердия кровь переливается в правый желудочек, с которого начинается малый круг кровообращения. Правый желудочек выталкивает кровь в легочную артерию, которая делясь на более мелкие сосуды разветвляется сетью капилляров в легких, где кровь насыщается кислородом и отдает связанный углекислый газ. После газообмена кровь собирается в легочных венах и стекает в левое предсердие, где и заканчивается малый круг кровообращения.
Разделение кругов кровообращения способствовало повышению давления в артериях и как следствие более интенсивному обмену веществ.
Строение миокарда сердца
Сердце как орган состоит из трех оболочек: эндокарда, самой глубокой оболочки представленной соединительно-тканной оболочкой, покрытой эндотелием, миокарда -- мышечной оболочки сердца и эпикарда - наружной серозной- оболочки сердца.
Миокард построен из сердечной поперечно - полосатой мышечной ткани и имеет ряд особенностей связанных с самой функцией сердца, как в целом, так и его отделов:- В различных отделах толщина сердечной мышцы неодинакова, например в левом желудочке стенка толще чем в правом.- Мышцы предсердия обособлены от мышц желудочков.- В желудочках и предсердиях существуют общие мышечные пласты.- В области венозных устьев преддверий располагаются сфинктеры.- Наличие в миокарде двух морфофункциональных типов мышечных волокон.
Сердечная мышца при микроскопии выглядит подобно скелетной поперечно-полосатой мускулатуре. Наблюдается четко выраженная поперечная исчерченость и саркомерное строение.
Различают два типа сердечных волокон:1) типичные волокна - рабочего миокарда,2) нетипичные волокна проводящей системы.
Типические волокна:
Рабочий миокард состоит из цепочки мышечных клеток - саркомеров соединенных друг с другом «конец в конец» и заключенных в общую саркоплазматическую мембрану. Соединенные саркомеры образуют миофибриллы. Контакт саркомеров осуществляется посредством вставочных дисков, благодаря чему волокна и имеют характерную поперечную исчерченность.
Строение саркомеров:
Саркомеры состоят из чередующихся темных (миозиновых) - А, и светлых (актиновых) - I полос. В центра полосы А расположена зона Н имеющая центральную Т-линию. Саркомеры соединяются между собой с помощью вставочных дисков - нексусов, которые и являются истинными границами клеток.
Миозин содержащийся в полосе А, способен расщеплять АТФ до АДФ, то есть представляет собой аденозинтрифосфатазу, а так же способен образовывать с миозином обратимый комплекс актомиозин (в присутствии Са++ и образованием АДФ), чем и обусловлена сократимость сердечной мышцы.
Нетипические волокна.
Благодаря атипическим нервным волокнам реализуется автоматия сердца.
Автоматия сердца - это способность сердца ритмически сокращаться под влиянием импульсов, зарождающихся в нем самом.
Морфологическим субстратом автоматии служат атипические сердечные волокна. - пейсмекеры, способные к периодической самогенерации мембранного потенциала.
Атипические миоциты более крупные, нежели рабочие, в них содержится больше саркоплазмы с высоким содержанием гликогена, но мало миофибрилл и митохондрий. В атипических клетках преобладают ферменты, способствующие анаэробному гликолизу.
Сами атипические клетки располагаются в строго определенных областях и образуют синатриальный (Кейт-Флерка) и атриовентрикулярный (Ашоффа-Тавара) узлы и пучек Гисса делящийся на ножки, которые разветвляются как волокна Пуркинье.
Схема работы проводящей системы сердца:
Типические миоциты во время сокращения поддерживают стабильный мембранный потенциал, в то время как потенциал нетипических миоцитов синатриального узла медленно понижается в связи с повышением проницаемости мембран для ионов натрия входящих внутрь волокон и ионов калия выходящих из них. При открытии натриевых ворот ионы Na+ лавинообразно устремляются внутрь волокон вызывая распространение нового потенциала. («дрейф» потенциала). После чего процесс повторяется.
Способность к автоматии в различных участках сердца неодинакова и у атриовентрикулярного узла она уже ниже, а у пучка Гисса настолько мала, что соответствующая частота возникновения мембранного потенциала не совместима с жизнью.
Физиологические особенности строения сердечной мышцы
Для обеспечения нормального существования организма в различных условиях сердце может работать в достаточно широком диапазоне частот (например у лошади в процессе бега частота сердечных толчков может увеличиваться в 4 - 5 раз). Такое возможно благодаря некоторым свойствам, таким как:
1 - Автоматия сердца, это способность сердца ритмически сокращаться под влиянием импульсов, зарождающихся в нем самом. Описана выше.
2 - Возбудимость сердца, это способность сердечной мышцы возбуждаться от различных раздражителей физической или химической природы, сопровождающееся изменениями физико - химических свойств ткани.
3 - Проводимость сердца, осуществляется в сердце электрическим путем вследствие образования потенциала действия в клетках пейс-мейкерах. Местом перехода возбуждения с одной клетки на другую, служат нексусы.
4 - Сократимость сердца - Сила сокращения сердечной мышцы прямо пропорциональна начальной длине мышечных волокон
5 - Рефрактерность миокарда - такое временое состояние не возбудимости тканей
При сбое сердечного ритма происходит мерцание, фибриляция - быстрые асинхронные сокращения сердца, что может привести к летальному исходу.
Сердечный цикл
Работу сердца можно разделить на несколько фаз (периодов):
Напряжения - систола,
Изгнания крови,
Расслабление - диастола.
Сердечным циклом называют согласованное чередование систолы и диастолы сердца.
Началом сердечного цикла принято считать систолу предсердий (причем левое сокращается незначительно раньше правого), при сокращении предсердий давление в них повышается, и кровь перетекает в желудочки сердца. Кровь не оттекает в вены, так как в момент систолы предсердий просвет вен сужен, а в желудочки кровь перетекает свободно, так как желудочки расслаблены, и атриовентрикулярные клапаны свободны. Время цикла 0,1 с.
Следующий этап цикла - систола желудочков. При их сокращение давление возрастает и кровь стремясь оттечь захлопывает атриовентрикулярные клапаны и устремляется в просвет артерий раскрывая полулунные клапаны. Время цикла 0,4 с.
После открытия полулунных клапанов давление в желудочках падает, а в артериях резко возрастает, полулунные клапаны захлопываются наступает диастола желудочков.
Систола желудочков
В период напряжения повышается давление внутри желудочков, закрываются атриовентрикулярные клапаны. Это происходит в том случае, если давление в желудочках становится чуть выше, чем в предсердиях. Промежуток времени от начала возбуждения и сокращения кардиомиоцитов желудочков до закрытия атриовентрикулярных клапанов называется фазой асинхронного сокращения. В оставшиеся 0,03 с происходит быстрое повышение внутрижелудочкового давления: кровь находится в замкнутом пространстве — атриовентрикулярные клапаны закрыты, а полулунные еще не открыты. Из-за несжимаемости крови и неподатливости стенок желудочков в результате продолжающегося сокращения миокардиоцитов в полостях желудочков сердца возрастает давление. Это фаза изометрического сокращения, в конце которой открываются полулунные клапаны. В левом желудочке это происходит при достижении давления 75—85 мм рт.ст., т.е. такого давления, которое чуть выше, чем в аорте в период диастолы, а в правом желудочке — 15—20 мм рт.ст., т.е. чуть выше, чем в легочном стволе. Открытие полулунных клапанов создает возможность изгнания крови в аорту и легочный ствол. В остальное время систолы желудочков — 0,25 с — происходит изгнание крови. В начале процесс изгнания совершается быстро — давление в выходящих из желудочков сосудах (аорте, легочном стволе) сравнительно небольшое, а в желудочках продолжает нарастать: в левом до 120—130 мм рт.ст., в правом до 25—30 мм рт.ст. Такое же давление создается соответственно в аорте и легочном стволе. По мере заполнения аорты и легочного ствола выходящей из желудочков кровью сопротивление выходящему потоку крови увеличивается и фаза быстрого изгнания сменяется фазой медленного изгнания.
Диастола желудочков
Диастола желудочков занимает около 0,47 с. Она начинается с периода протодиастолы: это промежуток времени от начала снижения давления внутри желудочков до момента закрытия полулунных клапанов, т.е. до того момента, когда давление в желудочках станет меньше давления в аорте и легочном стволе. Этот период длится около 0,04 с. Давление в желудочках в следующие 0,08 с продолжает очень быстро падать. Как только оно снижается почти до нуля, открываются атриовентрикулярные клапаны и желудочки наполняются кровью, которая накопилась в предсердиях. Время от закрытия полулунных клапанов до открытия атриовентрикулярных клапанов называется периодом изометрического расслабления.
Период наполнения кровью желудочков длится 0,35 с. Начинается он с момента открытия атриовентрикулярных клапанов: вся кровь (около 33 мл) в фазу быстрого наполнения устремляется в желудочки. Затем наступает фаза медленного пассивного наполнения, или фаза диастазиса, — 0,26 с; в этот период вся кровь, которая поступает к предсердиям, протекает «транзитом» сразу из вен через предсердие в желудочки.
Систола предсердий
В завершение наступает систола предсердий, которая за 0,1 с «выжимает» дополнительно около 40 мл крови в желудочки. Эту фазу называют пресистолической. Итак, длительность систолы предсердий составляет 0,1 с, длительность диастолы — 0,7 с, у желудочков соответственно 0,33 и 0,47 с. Эти цифры указывают на то, что 40% времени миокардиоциты желудочков находятся в активном состоянии и 60 % — «отдыхают»». При учащении сердечной деятельности, например во время мышечной работы, при эмоциональном напряжении длительность сердечного цикла укорачивается прежде всего за счет сокращения времени общей паузы. Дальнейшее увеличение нагрузки приводит к укорочению продолжительности систолы.
ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТОЙ СИСТЕМЫ ПРИ ФИЗИЧЕСКОЙ РАБОТЕ
При физической нагрузке существенно возрастают потребности организма, в частности в кислороде. Наблюдается условнорефлекторное усиление работы сердца, поступление части депонированной крови в общий круг кровообращения, увеличивается выброс адреналина мозговым веществом надпочечников. Адреналин стимулирует работу сердца, суживает сосуды внутренних органов, что ведет к подъему АД, росту линейной скорости кровотока через сердце, мозг, легкие. Значительно во время физической активности возрастает кровоснабжение мышц. Причиной этого является интенсивный обмен веществ в мышце, что способствует скоплению в ней продуктов метаболизма (углекислого газа, молочной кислоты и др.), которые обладают выраженным сосудорасширяющим эффектом и способствуют более мощному раскрытию капилляров. Расширение диаметра сосудов мышц не сопровождается падением артериального давления в результате активации прессорных механизмов в ЦНС, а так же повышенной концентрации глюкокортикоидов и катехоламинов в крови. Работа скелетных мышц усиливает венозный кровоток, что способствует быстрому венозному возврату крови. А повышение содержания продуктов метаболизма в крови, в частности углекислоты ведет к стимуляции дыхательного центра, увеличению глубины и частоты дыхания. Это в свою очередь увеличивает отрицательное давление грудной клетки, важнейшего механизма способствующего увеличению венозного возврата к сердцу.Ритмичные сокращения сердца вызываются электрическими импульсами, которые самовозникают в води теле сердечного ритма — синусовом узле сердца. Этот крохотный узелочек, величиной в 3 — 4 мм, играющий та кую важную роль в работе сердца, состоит из специфической ткани и расположен в самой верхней точке сердца, в стенке правого предсердия. Зародившийся импульс по проводниковой системе сердца, словно по линиям электропередачи, проводится вниз к желудочкам, вызывая их сокращение.
Синусовый узел способен генерировать очень частые импульсы, нередко 200 импульсов в минуту и больше. С годами способность синусового узла генерировать очень частые импульсы постепенно утрачивается. Однако физическая тренирозка увеличивает диапазон часто ты импульсов от 40 — 50 до 250 в минуту, что дает возможность сердцу работать в наиболее оптимальном ре жиме в зависимости от уровня нагрузки.
Работа сердца, а точнее сердечнососудистой системы, регулируется нервной системой. Высшим регуляторным центром, как бы «командным пунктом», является центральная нервная система. Сюда по центростремительным нервным путям поступает информация об изменениях химической среды, температуры, потребности в энергетических продуктах и т. п.
Выражаясь кибернетическим языком, этот непрерывный поток информации мгновенно обрабатывается в центральной нервной системе, и уже в зависимости от результатов этой обработки к сердцу и сосудам по центробежным путям идут нервные импульсы — приказы, определяющие работу сердца и сосудов.
Заключение
Сердце важнейший орган организма идеально приспособленное для поддержания жизнедеятельности организма. Сложно устроенное, имеющие собственную систему генерации сигнала и контроля частоты сокращений оно способно работать в течении всей жизни животного не утомляясь.
Являясь важнейшим звеном в кровообращении, а следовательно всех обменных процессов организма, работа сердца мгновенно отражает любые физические либо химические отклонения организма от нормы. Поэтому знание принципов работы и физиологических свойств сердца необходимо для нормального контроля за здоровьем животного и обеспечения помощи при каких либо нарушениях в работе этого органа. Систолу желудочков принято делить на два периода — период напряжения и период изгнания крови, а диастолу — на три периода — протодиастолический период, период изометрического расслабления и период наполнения.
Цикл систола—диастола желудочков представлен в следующем виде.
http://blogmedika.ru/2008/10/11/sistola-zheludochkov/http://5ka.su/ref/meditsina/0_object65975.htmlhttp://www.medkurs.ru/heart/nagr/30820.html
bukvasha.ru
Реферат
По биологии
Тема: СЕРДЦЕ. АВТОМАТИЯ СЕРДЦА.
Подготовила студентка 1курса
Кузнецова Виктория
СЕРДЦЕ (cor), центральный орган кровеносной системы животных и человека, нагнетающий кровь в артериальную систему и обеспечивающий ее возврат по венам. Сердце некоторых пресмыкающихся (крокодилы), птиц, млекопитающих и человека — полый мышечный орган, разделенный на 4 камеры: правое и левое предсердия, правый и левый желудочки.
Сердце расположено асимметрично в среднем средостении. Большая часть его находится влево от срединной линии, справа расположены правое предсердие и обе полые вены. Форма сердца напоминает несколько уплощенный конус. При выдохе, когда диафрагма поднимается, сердце расположено более поперечно, при вдохе более вертикально.
Размеры сердца здорового человека коррелируют с величиной тела, а также зависят от интенсивности обмена веществ. Средняя масса сердца у женщин 250 г, у мужчин — 300 г.
Сердце представляет собой полый мышечный орган, разделенный внутри на четыре полости: правое и левое предсердия и правый и левый желудочки. Снаружи предсердия отделены от желудочков венечной бороздой, желудочки отделены один от другого передней и задней межжелудочковыми бороздами. Передневерхняя выступающая часть каждого предсердия называется ушком предсердия.
Сердце человека имеет три поверхности: грудино-реберную — переднюю, диафрагмальную — нижнюю и легочную — боковую. Относительно широкое основание сердца образовано предсердиями, восходящей частью аорты и легочным стволом. Оно обращено вверх, назад и направо. Самый нижний и более всего выступающий влево конусовидно суживающийся конец сердца — его верхушка — сформирован левым желудочком. В венечной и межжелудочковых бороздах лежат сосуды, питающие сердце.
Правое предсердие имеет кубическую форму, в него впадают верхняя и нижняя полые вены и венечный синус сердца. Кпереди и вправо полость предсердия продолжается в правое ушко. Внутренняя поверхность стенки правого предсердия гладкая, на ней имеются 2 складки: одна у места впадения нижней полой вены (заслонка этой вены), другая у места впадения венечного синуса — его заслонка. На внутренней поверхности правого ушка и прилежащей к нему части передней стенки находятся несколько валиков, соответствующих гребенчатым мышцам. На межпредсердной перегородке расположена овальная ямка: во внутриутробном периоде здесь находилось овальное отверстие, через которые сообщались предсердия.
В левое предсердие открываются 4 легочные вены, по две с каждой стороны, кпереди и влево располагается левое ушко. Оба ушка охватывают спереди начало аорты и легочного ствола.
В правый желудочек кровь поступает из правого предсердия через правое предсердно-желудочковое отверстие, по краю которого расположен предсердно-желудочковый (трехстворчатый) клапан. Он состоит из передней, задней и перегородочной створок, образованный складками эндокарда, которые содержат плотную волокнистую соединительную ткань и покрыты эндотелием. В месте прикрепления створок клапана соединительная ткань переходит в фиброзное кольцо, окружающее правое предсердно-желудочковое отверстие. От створок клапана начинаются сухожильные хорды, прикрепленные противоположными концами к передней, задней и перегородочной сосочковым мышцам, расположенным на внутренней поверхности правого желудочка.
Эти мышцы вместе с сухожильными хордами удерживают клапаны и при сокращении (систоле) желудочка препятствуют обратному току крови в предсердие.
В полости желудочка выделяют передневерхний отдел — артериальный конус, который продолжается в легочный ствол. В области артериального конуса стенка правого желудочка гладкая, на остальном продолжении внутрь вдаются мышечные перекладины — мясистые трабекулы, расположенные продольно и поперечно. При сокращении желудочка кровь выталкивается в легочный ствол через отверстие легочного ствола, в области которого находится одноименный клапан. Клапан состоит из трех полулунных заслонок (левой, правой и передней), свободно пропускающих кровь из желудочка в легочеый ствол. Соприкасаясь своими краями, заслонки, подобно наполненным карманам, закрывают отверстие и препятствуют обратному току крови.
Левый желудочек имеет форму конуса, стенки его в 2-3 раза толще стенок правого желудочка. Это связано с его большей работой. Из полости левого предсердия в левый желудочек ведет левое предсердно-желудочковое отверстие овальной формы, снабженное левым предсердно-желудочковым двухстворчатым клапаном (митральным). Из желудочка кровь направляется в отверстие аорты, снабженное клапаном, состоящим из трех полулунных заслонок (задней, правой и левой), имеющих такое же строение, как и клапан легочного ствола.
На внутренней поверхности левого желудочка имеются покрытые эндокардом мышечные тяжи — мясистые трабекулы, а также передняя и задняя сосочковые мышцы. От них отходят тонкие сухожильные хорды, прикрепляющиеся к створкам левого предсердно-желудочкового клапана.
Межжелудочковая перегородка состоит из большей мышечной части и меньшей перепончатой (верхний ее участок), где имеется лишь фиброзная ткань, покрытая с обеих сторон эндокардом.
Стенка сердца состоит из 3 слоев: наружного, или эпикарда, среднего — миокарда и внутреннего — эндокарда.
Эпикард — это висцеральная пластинка серозного перикарда — тонкая соединительнотканная пластинка, покрытая мезотелием. Висцеральная пластинка серозного перикарда окутывает сердце, начальные отделы легочного ствола и аорты, конечные отделы легочных и полых вен, а затем переходит в париетальную пластинку серозного перикарда.
Большая часть сердечной стенки — миокард, мышечный слой, образованный сердечной поперечнополосатой мышечной тканью. Миокард предсердий и желудочков разобщен, что создает возможность отдельного их сокращения. Мышцы предсердий и желудочков сердца начинаются от двух фиброзных колец, окружающих правое и левое предсердно-желудочковые отверстия.
У предсердий различают два слоя мышц: поверхностный состоит из расположенных по кругу пучков кардиомиоцитов, глубокий — из продольных. Поверхностный слой мышц покрывает оба предсердия, глубокий — отдельно каждое предсердие. Вокруг устий полых легочных вен, впадающих в предсердия, имеются расположенные по кругу пучки миоцитов.
В мускулатуре желудочков имеются три слоя: тонкий поверхностный — продольный, его мышечные пучки начинаются от фиброзных колец и идут косо вниз. На верхушке сердца они образуют завиток и переходят во внутренний продольный слой, который своим верхним краем прикрепляется к фиброзным кольцам. Между продольными наружным и внутренним располагается средний слой. Он является самостоятельным для каждого желудочка.
Во время общего расслабления сердца (диастола) кровь из полых и легочных вен поступает в правое и левое предсердия. Затем наступает сокращение (систола 0 предсердий).
Последовательное сокращение и расслабление желудочков и предсердий связано с наличием проводящей системы сердца.
Эндокард выстилает изнутри камеры сердца, покрывает сосочковые мышцы, хорды и клапаны. Эндокард толще в левых камерах сердца, особенно на межжелудочковой перегородке и у начала аорты и легочного ствола. На сухожильных хордах он значительно тоньше. Эндокард образован эндотелием, лежащим на толстой базальной мембране, под которым расположены соединительнотканные и мышечно-эластические слои. На границе с миокардом лежит наружный соединительнотканный слой.
Перикард — это замкнутый мешок, в котором имеются два слоя: фиброзный перикард, переходящий в наружную оболочку крупных сосудов, а спереди прикрепляющийся к внутренней поверхности грудины, и внутренний — серозный перикард, который делится на два листка. Висцеральный листок, или эпикард, и париетальный, сращенный с внутренней поверхностью фиброзного перикарда, выстилающий его изнутри.
Между висцеральным и париетальным листками находится щелевидная серозная перикардиальная полость, содержащая небольшое количество серозной жидкости, которая смачивает обращенные друг к другу поверхности серозных листков, покрытых мезотелием. На крупных сосудах вблизи сердца висцеральный и париетальный листки переходят один в другой. Перикард имеет форму конуса, основание которого срастается с сухожильным центром диафрагмы, а притупленная верхушка направлена кверху и охватывает начальные отделы аорты, легочного ствола и конечные части крупных вен. С боков перикард прилежит к медиастинальной плевре. Задняя поверхность перикарда соприкасается с пищеводом и грудной частью аорты. Начальные отделы аорты и легочного ствола окружены со всех сторон перикардом, полые и легочные вены покрыты серозным листком лишь частично.
Большая часть передней поверхности сердца прикрыта легкими, передние края которых вместе с частями правой и левой медиастинальной плевры, заходя впереди сердца, отделяют его от передней грудной стенки.
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.
Список литературы
1. Советская энциклопедия «Биология и Химия»
2. Советская энциклопедия «Хочу всё знать» «Наука и Медицина» Медицина и здоровье Г. С. Сухова.
superbotanik.net
Реферат на тему:
Работа сердца
Сердце (лат. соr, греч. cardia) — фиброзно-мышечный орган, обеспечивающий ток крови по кровеносным сосудам.
Для небольших организмов нет проблемы с доставкой питательных веществ и удаления продуктов обмена из организма (достаточно скорости диффузии). Однако по мере увеличения размеров, возникает необходимость обеспечения всё возрастающих потребностей организма в процессах получения энергии и пищи и удаления израсходованного. В результате у примитивных организмов уже имеются т. н. «сердца», обеспечивающие необходимые функции. Далее, как и для всех гомологичных (сходных) органов, происходит уменьшение множества отсеков до двух (у человека, например, по два на каждый круг кровообращения).
Палеонтологические находки позволяют сказать, что примитивные хордовые уже имеют некое подобие сердца. Однако полноценный орган отмечают у рыб. Сердце здесь двухкамерное, появляется клапанный аппарат и сердечная сумка.
Земноводные и рептилии уже имеют два круга кровообращения и сердце у них трёхкамерное (появляется межпредсердная перегородка). Единственная современная рептилия, имеющая хотя и неполноценное (межпредсердиевая перегородка не полностью разделяет предсердия), но уже четырёхкамерное сердце — крокодил. Считается, что впервые четырёхкамерное сердце появилось у динозавров и примитивных млекопитающих. В дальнейшем такое строение сердца унаследовали прямые потомки динозавров — птицы и потомки примитивных млекопитающих — современные млекопитающие.
Сердце всех хордовых обязательно имеет сердечную сумку (перикард), клапанный аппарат. Сердца моллюсков также могут иметь клапаны, имеют перикард, который у брюхоногих обхватывает заднюю кишку. У насекомых и других членистоногих сердцами могут называть органы кровеносной системы в виде перистальтирующих расширений магистральных сосудов. У хордовых сердце — непарный орган. У моллюсков и членистоногих количество может меняться. Понятие «сердце» не применимо к червям и т. п.
Сердце млекопитающих и птиц — четырёхкамерное. Различают (по току крови): правое предсердие, правый желудочек, левое предсердие и левый желудочек. Между предсердиями и желудочками находятся фиброзно-мышечные клапаны — справа трикуспидальный, слева митральный. На выходе из желудочков соединительнотканные клапаны (лёгочный справа и аортальный слева). Из одной или двух передних (верхних) и задней (нижней) полых вен кровь поступает в правое предсердие, затем в правый желудочек, затем по малому кругу кровообращения кровь проходит через легкие, где обогащается кислородом, поступает в левое предсердие, затем в левый желудочек и, далее, в основную артерию организма — аорту (птицы имеют правую дугу аорты, млекопитающие — левую).
Мышечная ткань сердца млекопитающих не имеет возможности восстанавливаться после повреждений (исключение — млекопитающие в эмбриональном периоде способны к регенерации органа в определённых рамках), в отличии от тканей некоторых рыб и амфибий [1]. Однако исследователи Юго-Западного медицинского центра системы Техасского университета доказали, что сердце мышонка, которому всего день от рождения ещё может восстанавливаться, а сердце семидневного мышонка — уже нет.[1]
Сердце, как и кровеносная и лимфатическая системы, является производным мезодермы. Свое начало сердце берет с объединения двух зачатков, которые объединяются и образуют сердечную трубку, в которой, уже представлены характерные для сердца ткани. Эндокард формируется из мезенхимы, а миокард и эпикард из висцеральных листков мезодермы. Примитивная сердечная трубка делится на несколько частей:
В дальнейшем сердечная трубка заворачивается в результате своего интенсивного роста, сперва S-образно во фронтальной плоскости, а затем U-образно в сагиттальной плоскости, результатом чего является нахождение артерий впереди венозных ворот у сформировавшегося сердца.
Для более поздних этапов развитие характерно септирование, разделение сердечной трубки перегородками на камеры. У рыб септирование не происходит, в случае амфибий стенка образуется только между предсердиями. Межпредсердиевая стенка (septum interatriale) состоит из трёх компонентов, из которых оба первых растут сверху вниз в направлении желудочков.
Рептилии обладают четырёхкамерным сердцем, однако, желудочки объединены при помощи межжелудочкового отверстия. И только у птиц и млекопитающих развивается пленочная перегородка, которая закрывает межжелудочковое отверстие и отделяет левый желудочек от правого. Межжелудочковая стенка состоит из двух частей:
Развитие клапанов происходит параллельно септированию сердечной трубки. Аортальный клапан формируется между артериозным конусом (conus arteriosus) левого желудочка и аортой, клапан легочной вены между артериозным конусом правого желудочка и легочной артерией. Между предсердием и желудочком образуются митральный (двухстворчатый) и трехстворчатый клапаны. Синусальные клапаны, образуются между предсердием и венозным синусом. Левый синусальный клапан позднее объединяется с перегородкой между предсердиями, а правый формирует клапан нижней полой вены и клапан коронарного синуса.
Сердце человека
Сердце человека состоит из четырёх камер, разделенных перегородками и клапанами. Кровь из верхней и нижней полой вены поступает в правое предсердие, проходит через трёхстворчатый клапан (он состоит из трёх лепестков) в правый желудочек. Затем через легочный клапан поступает в легочные артерии, идет к легким, где происходит обмен и возвращается к левому предсердию. Затем через митральный или двухстворчатый клапан (он состоит из двух лепестков) поступает в левый желудочек, затем проходит через аортальный клапан в аорту.
В правое предсердие входят полые, в левое предсердие — легочные вены. Из правого и левого желудочка выходят, соответственно, легочная артерия (легочный ствол) и восходящая аорта. Правый желудочек и левое предсердие замыкают малый круг кровообращения, левый желудочек и правое предсердие — большой круг. Сердце расположено в нижней части переднего средостения, большая часть его передней поверхности прикрыта легкими. С впадающими участками полых и легочных вен, а также выходящими аортой и легочным стволом оно покрыто сорочкой (перикардом). В полости перикарда содержится небольшое количество серозной жидкости. У взрослого человека его объём и масса составляют в среднем для мужчин 783 см³ и 332 г, для женщин — 560 см³ и 253 г.
Через сердце человека в течении суток проходит от 7 000 до 10 000 литров крови, за год около 3 150 000 литров.[2]
В полости сердца и в стенках крупных сосудов расположены рецепторы, воспринимающие колебания давления крови. Нервные импульсы, приходящие от этих рецепторов, вызывают рефлексы, подстраивающие работу сердца к потребностям организма. Импульсы-команды о перестройке работы сердца поступают от нервных центров продолговатого мозга и спинного мозга. Парасимпатические нервы передают импульсы, снижающие частоту сердечных сокращений, симпатические нервы доставляют импульсы, повышающие частоту сокращений. Любая физическая нагрузка, сопровождающаяся подключением к работе большой группы мышц, даже простое изменение положение тела, требует коррекции работы сердца и может возбудить центр, ускоряющий деятельность сердца. Болевые раздражители и эмоции также могут изменить ритм работы сердца.
wreferat.baza-referat.ru
