Сердце

Загрузка...
Основная статья: Сердечно-сосудистая система

Сердце является централь­ной частью системы кровообращения. Масса сердца у мужчин в среднем равна 220-300 г, у женщин — 180-220 г.

Расположение сердца

Сердце расположено в грудной клетке за грудиной, в про­межутке между обоими легкими и большая его часть нахо­дится в левой стороне грудной клетки.

Строение сердца

Слои сердца

Стенка сердца состоит из трех слоев: внутренний эпите­лиальный слой — эндокард, средний — мышечный слой, или миокард, и наружный — перикард. Перикард состоит из двух слоев: внутренний слой прикреплен к сердечной мышце И на­зывается эпикардом; наружный слой окружает сердце в виде сумки. Между двумя слоями имеется жидкость, которая при сокращении и расслаблении сердца уменьшает трение.

Камеры сердца

Сердце состоит из четырех камер: правое и левое пред­сердия, правый и левый желудочки. Стенка предсердий тонь­ше, а стенки желудочков, в особенности левого, толще, так как его мускулы сильно развиты. Левое предсердие под боль­шим давлением нагнетает кровь в кровеносные сосуды, через большой круг кровообращения снабжает все органы и ткани кровью.

Клапаны сердца

Сердце имеет четыре клапана: между левым предсер­дием и левым желудочком расположен двустворчатый, меж­ду правым предсердием и правым желудочком — трехствор­чатый, между левым желудочком и аортой и между правым предсердием и легочной артерией — полулунные клапаны (рис. 29). Клапаны сердца устроены так, что ток крови проис­ходит только в одну сторону, то есть кровь движется из пред­сердий в сторону желудочков, а из них в аорту и легочные артерии.

Проводящая система сердца

Проводящая система сердца разделяется на две взаимосвязанные части: синоатриальную (синусно-предсердную) и атриовентрикулярную (предсердно-желудочковую).

Строение проводящей системы сердца

Синусовый узел

Синусовый узел располагается у впадения полых вен в правое предсердие. Это место соответствует синусу лягушки и узел получил наименование синусного узла (узел Кис-Флака) (рис. 52).

Атриовентрикулярный узел

Точное изучение расположения мышечных волокон, проводящих возбуждение у мле­копитающих показало, что они рассыпаны по мышцам предсердий и образуют на их перегородке вблизи фиброзного кольца крупный узел (атриовентрикулярный узел или узел Тавара).

Пучок Гиса

От атриовентрикулярного узла в же­лудочки спускается толстый пучок этой же ткани (пучок Гиса). Он проходит через сухожильное кольцо и служит, таким образом, единственным местом соединения мышечных систем предсердий и желудочков.

Волокна Пуркинье

Затем пучок Гиса делится на две ножки —для пра­вого и левого желудочков, разветвляясь в мышце желудочков на множество тончайших волокон (волокна Пуркинье).

Физиология проводящей системы сердца

Первоначальное возбуждение

В синусном узле возникает первоначальное возбуждение. Оно проводится по всему сердцу, вызывая последовательное со­кращение его отделов.

Рефрактерная фаза

Следующее возбуждение, возникающее в узле, не вызывает сокращения сердца до тех пор, пока не окончится рефрактерная фаза.

Относительная рефрактерность

Но если нанести сердцу сильное раздражение во время относительной рефрактерности, то оно дает лишнее со­кращение — экстрасистолу, за которой следует удлиненная, так называемая компенсаторная пауза (рис. 53). Это происходит пото­му, что очередной импульс из синусного узла не может быть вос­принят желудочком, так как он в этот момент находится в рефракторной фазе после экстрасистолы, и он сможет воспринять лишь следующий импульс.

Распространение возбуждения

Из синусного узла возбуж­дение распространяется по пред­сердиям, доходит до узла Тавара, где оно немного задержива­ется, после чего спускается по пучку Гиса в желудочки. Там оно вызывает прежде всего со­кращение мышечных колец во­круг атриовентрикулярных от­верстий, а затем разбегается но желудочкам, сначала сокра­щая папиллярные мышцы, натя­гивающие сухожильные нити клапанов.

Нарушение проводящей системы сердца

При нарушении деятельнос­ти проводящей системы возбуж­дение может возникать не толь­ко в синусном узле, но и в узле Тавара или даже почти в любой точке проводящей систе­мы. Понятно, что импульсы, ис­ходящие из узла Тавара, дости­гают предсердий и желудочков почти одновременно, а это. конечно, может нарушить последо­вательность сокращений отделов сердца и, следовательно, нормаль­ный ток крови по организму. Подобные заболевания опасны для жизни.

Ритм работы сердца можно ускорить нагреванием синуса у ля­гушки или ловерова бугорка у млекопитающих. Учащение сердеч­ной деятельности при мышечной работе может произойти и от при­тока к синусному узлу более нагретой венозной крови, что было доказано в опытах с нагреванием полых вен.

Свойства сердечной мышцы

Сердечная мышца обладает такими свойствами, как:

  • автоматия;
  • возбудимость;
  • проводимость;
  • сократимость;
  • рефрактерность.

Автоматия сердца

В спокойном состоянии сердце сокращается 70 раз за 1 минуту, за одни сутки — 100 000 раз и выбрасывает в кровеносные сосуды окало 10 тонн крови. Сердце, извлеченное из тела, продолжает сокращаться некоторое время. Сердце лягушки, вырезанное из тела и помещенное во влажную среду, продолжает сокращаться много дней. Сердце млекопитающих животных и человека, вырезанное из тела, спустя несколько часов после наступления смерти может сокращаться в течение многих часов, если создать ему соответствую­щие условия (температуру, питание, снабжение кислородом).

Это связано с тем, что в специальных клетках сердечных мышц происходит непрерывное возбуждение.

Автоматизмом сердца называется равномерное сокращение сердечных мышц под влиянием возбуждения, происходящего в мышцах самого сердца.

Теории автоматии сердца

Нейрогенная теория

Для выяснения причины автоматии и места ее зарождения в сердце были поставлены следующие опыты на сердце лягушки. Сердце лягушки имеет один желудочек и два предсердия, кроме того, в нем сокращается еще и венозный синус, т. е. расширение сливающихся вместе двух полых вен. Первым сокращается синус, затем предсердия и, наконец, желу­дочек. Если от остального сердца отделить перевязкой синус (пер­вая лигатура Станниуса), то предсердия и желудочек останавли­ваются, а синус продолжает сокращаться. Но сокращения этих отделов возобновляются при наложении лигатуры (вторая лигатура Станниуса) на границе между желудочком и предсердиями. Отсюда был сделан вывод, что синус является местом, откуда исходит импульс для каждой систолы сердца, и поэтому при его отделении сердце останавливается. Но деятельность его восстанавливается при раздражении механизма, находящегося на границе между желудочком и предсердиями. Когда Ремак нашел нервный узел в синусе, а Биддер такой же узел в перегородке между предсердиями, на гра­нице с желудочком, казалось, что найдено объяснение автоматизму сердца. Импульсы к работе сердца зарождаются в этих узлах. Так создалась теория деятельности сердца, которую называют нейро­генной.

Миогенная теория

Однако существуют животные, у которых таких нервных уз­лов в сердце нет (у некоторых ракообразных, у куриного зародыша), а сокращение сердца у них происходит. Изучение свойств самой мышцы сердца показало ее особое значение в зарождении возбуж­дения. Это привело к развитию другой теории, которую называют миогенной. Она основывается на присутствии в сердце разветвленной сети особых мышечных волокон, которые обладают способ­ностью возбуждаться и проводить это возбуждение. Если у работа­ющего сердца лягушки перерезать нервные веточки, соединяющие синус с остальными частями сердца, то деятельность сердца не из­менится. Но если эти нервы сохранить и под ними перерезать мы­шечные волокна предсердий, то желудочек останавливается в тот момент, когда будут перерезаны последние из этих волокон. Этот опыт является одним из самых сильных доказательств правильнос­ти миогенной теории деятельности сердца.

Однако следует иметь в виду, что в сердце высших животных мышечные волокна, проводящие возбуждение, и нервные волокна неотделимы функционально друг от друга и в нормальных усло­виях они всегда взаимодействуют между собой.

Возбудимость сердца

Мышца сердца очень возбудима. Малейшее нагревание уча­щает сокращения сердца, незначительные изменения в составе пи­тательной жидкости тотчас же отражаются на его работе. Благо­даря легкой возбудимости сердца, его деятельность поддается раз­нообразной регуляции, в результате которой работа сердца при­водится в соответствие с потребностями организма. Достаточно переменить положение тела и сердце тотчас же отзывается на это, не говоря уже об интенсивной мышечной работе.

Рефрактерность сердца

Ритмичность работы сердца связана со свойством мышцы серд­ца терять возбудимость в момент сокращения (рефрактерная фаза). В рефрактерной фазе можно установить момент абсолютной потери возбудимости и момент относительной ее потери, когда некоторая доля возбудимости остается, и на сильное раздражение мышца реаги­рует. По окончании рефрактерной фазы наступает фаза повышен­ной возбудимости (рис. 51).

Благодаря рефрактерности сердце не воспринимает раздраже­ний во время систолы. Это обеспечивает сердцу сохранение нормаль­ного ритма работы. Поэтому при частых раздражениях сердца нельзя получить длительного тетанического сокращения его мышц, характерного для мышц скелета.

Работа сердца (Деятельность)

Основная работа сердца как насоса состоит в засасывании крови из вен и переброске ее в артериальные сосуды.

Работу сердца можно вычислить, если емкость желудочка (0,7 л у лошади) принять за поднимаемый груз, а дав­ление в аорте 2 м (в см водяного столба) — за высоту поднятия. При этих данных сердце выполняет за одну систолу 0,7 кг × 2 м = 1,4 кгм работы. Если вычислить работу сердца в минуту, час, сутки и т. д., то получаются числа, характеризующие огромную работу сердца, требующую соответствующих условий питания, снабжения кислородом и т. п.

Непрерывная в течение всей жизни работа сердца возможна потому, что каждый отдел сердца после сокращения длительно от­дыхает. Так, отдых предсердий продолжается около 90% всей дли­тельности сердечного цикла, а отдых желудочков 60-65%, из чего можно сделать вывод, что работа сердца осуществляется благодаря ритмическому сокращению и расслаблению мышц предсердий и желудочков.

Сокращение сердца

Сокращение мышц предсердий и желудочков называется систолой, а расслабление их — диастолой.

Сердечный цикл

Сердце попеременно сокращается (систола) и расслабляется (диастола), после чего наступает пауза. Эти три фазы составляют сердечный цикл. Однократное сокращение и расслабление предсердий и желудочков сердца считается одним циклом деятельности сердца.

Сокращение сердца начинается с систолы предсердий, во время которой кровь из предсердий выталкивается в желудочки. После этого происходит сокращение желудочков и расслабление предсер­дий; кровь выгоняется из желудочков в аорту и легочную артерию. Затем наступает диастола желудочков, и все сердце находится в расслабленном состоянии (рис. 48). Это — пауза. Во время паузы предсердия и желудочки наполняются кровью, притекающей по полым и легочным венам.

Через сердце за одну минуту проходит 5 л крови. Сердечные мышцы снабжают специальные артерии. У взрослого человека в спокойном состоянии происходит 70-72 сокращения и расслабления сердца за минуту. Каждый цикл деятельности длится 0,8 с.

Систолический объем сердца

Систолический объем сердца – это объем крови, выбра­сываемый в аорту при систоле левого желудочка. При каждом сокращении сердца из левого желудочка выбрасывается в аорту 65-70 мл крови.

Минутный объем сердца

Минутный объем сердца – это систолический объем, умножен­ный на число сокращений сердца в минуту. За одно сокращение выбрасывается 70 мл крови, если это число умножить на число сердечных циклов, то есть на 70, то получится минутный объем сердца. Он равен 4,9 литра (70 мл х 70 раз = 4,9 л). Минутный и систолический объем сердца нужны для характеристики деятельности сердца и изменяются при разных состояниях организма. Так, ми­нутный объем крови у лошади, составляющий при покое 30-40 л, может при напряженной работе повыситься до 120-150 л.

Частота сокращений сердца

Частота сокращений сердца в ми­нуту у различных животных неодинаковая. Например:

  • у слона 25
  • у собаки 70-120
  • у верблюда 25-30
  • у кошки 110-150
  • у лошади 38-45
  • у кролика 140-160
  • у коровы 50-70
  • у кур и уток 200-400
  • у овцы и козы 70-80
  • мышей 400-600
  • у свиньи 60-80
  • у певчих птиц 700-1000
  • у человека 65-75

Как видно из приведенных данных, частота сокращений серд­ца зависит от величины животного; чем мельче животное, тем чаще у пего бьется сердце. Это связано с тем. что у мелких живот­ных на единицу веса приходится большая поверхность тела. Поэ­тому у них больше теплоотдача и более интенсивный обмен веще­ств. В пределах одного вида сердце бьется чаще у молодых особей, чем у старых. Частота сокращений сердца зависит также от состоя­ния организма, температуры тела, мышечной работы, положения тела, периода пищеварения.

Работа клапанов сердца

Кровь всегда движется в одном направлении: из вен в предсердия, из предсердий в желудочки, из желудочков в аорту и легочную артерию. Движение крови в одном направлении обеспечивается системой клапанов сердца, пропускающих кровь только в одну сторону (рис. 49) Атриовентрикулярные (створча­тые) клапаны, находящиеся между желудочками и предсердиями, при систоле предсердий открыты и пропускают кровь в желудочки, в вены кровь из предсердия не возвращается, благодаря сокраще­нию кольцевой мускулатуры в устиях полых вен. Полулунные же клапаны, закрывающие вход в аорту и легочную артерию, закрыты. При сокращении желудочков кровь не может вернуться в пред­сердия, так как атриовентрикулярные клапаны закрываются, по­лулунные же клапаны открываются и пропускают кровь в артерии. Таким образом, благодаря своей ритмичной работе и наличию клапанов, сердце выполняет свою нагнетательную функцию. Но помимо нагнетательном функции сердце выполняет и присасываю­щую функцию. Присасывающая функция сердца обусловливается тем, что при систоле желудочков перегородка между предсердиями и желудочками отодвигается в сторону верхушки сердца, что вле­чет за собой растягивание предсердий. Следовательно, присасывание крови из вен в предсердия происходит за счет энергии сокращающихся желудочков. Этому помогает также отрицательное давление в грудной полости.

Атриовентрикулярные клапаны

Открывание и закрывание атриовентрикулярных клапанов происходит следующим обра­зом. При паузе сердца лопасти атриовентрикулярных клапанов сво­бодно свисают в полость желудочков. При сокращении предсердий кровь прижимает их к стенкам желудочков и она свободно отекает в желудочки. При сокращении желудочков давление крови в них повышается и давит на лопасти клапанов, которые прижимаются друг к другу и закрывают вход в предсердия. Итак, закрытие атриовентрикулярных клапанов происходит в основном пассивно.

Полному закрыванию отверстий между предсердиями и желудоч­ками способствуют и окружающие их мышечные кольца, от которых отходят мышечные волокна к лопастям клапанов. Сокращение этих мышечных колец происходит несколько раньше сокращения всей мышцы желудочков, это вызывает сужение отверстии, и кла­паны, очевидно, немного приподнимаются и сближаются еще до наступления полной систолы. Поэтому ни одной капли крови не возвращается в предсердия при систоле желудочков. Натяжение сухожильных нитей, которые тянутся от края лопастей клапана к капиллярным мышцам желудочков, препятствует выворачиванию клапанов в предсердия.

Полулунные клапаны

Полулунные клапаны представляют собой три кармашка, обра­щенные внутренними краями в сторону артериальных сосудов. При диастоле желудочков давление в этих сосудах прижимает края клапанов друг к другу. Когда же при систоле желудочков давление в желудочках становится больше, чем в артериях, клапаны откры­ваются.

Давление в сердце

Деятельность сердца сопровождается колебани­ями в нем давления. При систоле левого желудочка давление в нем повышается до 200 мм и даже выше, в правом — до 70 мм, а при сокращении предсердии давление в них повышается до 50 мм, а при их расслаблении падает до нуля.

Для получения ясного представления о деятельности сердца сопоставим кривые колебаний давления в левых предсердии и желудочке, моменты открытия и замыкания клапанов, изменения объема желудочка (рис. 50).

Систола предсердий

Систола пред­сердий вызывает небольшое повышение давления в них. При со­кращении предсердий заканчивается наполнение желудочков кровью, которая и до этого во время паузы стекала в них из пред­сердий. Желудочки максимально растягиваются.

Систола желудочков

Далее следует сокращение желудочков, при котором происходит резкое повышение в них давления, одновременно закрываются атриовентрикулярные клапаны. В этот начальный период систолы желудочка полость желудочка, пока давление в нем еще не открыло полулунных клапанов, оказывается замкнутой со всех сторон (фаза напряжения), и только тогда, когда в результате продолжающегося сокращения мышц давление в желудочке повысится настолько, что преодолеет сопротивление давления крови в артериях, откры­ваются полулунные клапаны. С этого момента начинается фаза из­гнания крови в артерии, которая продолжается в 4 раза дольше, чем фаза напряжения. В начале периода изгнания давление достигает максимальной величины, затем начинает снижаться, так как часть энергии затрачивается на изгнание крови. Объем желудочка резко уменьшается.

Диастола желудочков

Затем наступает диастола желудочка и предсердия, давление круто падает, полулунные клапаны закрываются и почти тотчас же открываются атриовентрикулярные клапаны, кровь стреми­тельно наполняет желудочки и растягивает их. Степень растяжения мышечных волокон сердечной мышцы влияет на силу сокращения. Чем больше крови притекает к сердцу по венам и чем сильнее вследствие этого растягиваются мышечные волокна, тем мощнее сокращается сердце и тем больше крови выбрасывается в аорту. Таким образом осуще­ствляется в известной степени как бы саморегуляция работы сердца.

Загрузка...

Регуляция деятельности сердца

Работа сердца, как это указывалось, всегда соот­ветствует потребностям ор­ганизма. Регуляция его работы осуществляется че­рез нервную систему и через гуморальные (т. е. через кровь) воздействия химическими веществами.

Нервная регуляция сердца

В сердце разветвляют­ся два нерва: симпатический и парасимпатический (блуждающий). И тот и другой не являются в полном смысле двигательными нерва­ми. Они не могут вызвать сокращения остановившегося сердца, но они оказывают влияние на силу и частоту его сокращений.

Раздражение обоих нервов сопровождается выделением из их окончаний особых химических веществ – медиаторов – норадреналина и ацетилхолина, при помощи которых происходит передача возбуждения с нерва на мышцу. Действие этих веществ на сердце во всех отношениях такое же, как и действие нервов, которые их выделяют. В последнее время появились исследования, из которых сле­дует, что медиаторы (ацетилхолин и норадреналин) являются необ­ходимыми в передаче трофических влияний блуждающего и симпа­тического нервов, но не обязательны для передачи функциональ­ных влияний. Материал с сайта http://wiki-med.com

Блуждающий и симпатический нерв влияют на сердце постоянно, так как центры этих нервов находятся в состоянии постоянного возбуждения — в тонусе. Их совместное действие и создает нормальную работу сердца. Если под влиянием каких-нибудь факторов тонус блуждающего нерва повысится, то это приведет к замедлению и ослаблению работы сердца, наоборот, повышение тонуса симпатического нерва усилит и ускорит работу сердца.

Симпатические нервы

Симпатические нервы берут начало в грудной части спинного мозга, проходят в пограничный ствол симпатического нерва и по­дают веточки к сердцу. Ветви симпатического нерва, подходящие слева, иннервируют левое сердце и узел Ашоффа-Тавары, а подходящие справа — правое сердце и синусный узел. Раздражение симпати­ческого нерка вызывает ускорение ритма, усиление систолы, повышение возбудимости и ускорение проведения возбуждений (рис. 55). Из симпатических нервов выделяет­ся симпатии, теперь отождествляющийся с одним из гормонов моз­гового вещества надпочечников — норадреналином.

И. П. Павлов считал, что усиливающее действие симпатичес­кого нерва является результатом его влияния на обмен веществ в сердце. Под влиянием этого нерва улучшается ассимиляция пита­тельных веществ и их использование мышцей сердца. Нервы, ока­зывающие действие на обмен веществ, были названы трофическими. Вопрос о трофическом влиянии нервной системы является одной из актуальных задач современной физиологии.

Существуют рефлексы, повышающие тонус симпатического центра и усиливающие работу сердца. К ним относятся раздражения кожи (массаж, растирание), а также раздражения мышечных рецепторов при работе.

Блуждающий нерв

Блуждающий (парасимпатический) нерв отходит из своего ядра в продолговатом мозге, спускается по шее (почти у всех животных в одном стволе с симпатическим), проходит в грудную полость, дает веточки в сердечную мышцу и разветвляется в синусном узле и узле Ашоффа-Тавары. Он действует на сердце противоположно симпатичес­кому. Раздражение блуждающего нерва замедляет ритм сердца, ослабляет его сокращения, повышает возбудимость и замедляет проведение возбуждения. Сильное раздражение этого нерва может вызвать остановку сердца (рис. 56).

Из окончаний блуждающего нерва выделяется вагальное вещество, оказавшееся ацетилхолином.

Известен ряд рефлексов, повышающих тонус блуждающего центра и вызывающих замедление работы сердца. Это происходит при давлении на глазное яблоко, раздражении ушных раковин, наложении закрутки на верхнюю губу у лошади. При ударе по кишкам сердце может даже остановиться, в этом легко убедиться, если ударить шпателем по обнаженному кишечнику у лягушки.

Кора головного мозга

На работу сердца влияет и кора головного мозга. Хорошо из­вестно, что тревога, радость, страх, гнев и т. д. влияют на работу сердца, в одних случаях усиливая ее, в других тормозя. На работу сердца можно даже выработать условные рефлексы. Если каком-нибудь посторонний раздражитель, например, звук совпа­дет несколько раз с каким-нибудь фактором, усиливающим работу сердца, скажем, с мышечной работой, то затем один только звук вызовет усиление сердечной деятельности.

Гуморальная регуляция сердца

Работа сердца усиливается под влиянием гормонов, выраба­тываемых железами внутренней секреции: гормона надпочечников адреналина и гормона щитовидной железы — тироксина. Для нормальной деятельности сердца необходимо также определенное соотношение ионов калия и кальция в крови. При недостатке каль­ция сердечная мышца не может сокращаться в полную силу, при большом же излишке его она не может полностью расслабляться. Калий ослабляет действие кальция и нормализует сокращения сердца.

В сердце имеются и чувствительные нервы, расположенные в миокарде, эндокарде и перикарде.

Исследование сердца

см. Исследование сердца

На этой странице материал по темам:
  • сердце и его функции физиология

  • кратко и понятно проводящая система сердца физиология

  • сердце его строение работа регуляция деятельности

  • эпителиальный слой сердца уменшающий трение крови

  • кровь всегда движется из предсердия в желудочки из

Вопросы к этой статье:
  • Расскажите о строении сердца.

  • Что такое сердечный цикл?

  • Что подразумевается под систолическим и минутным объемами сердца?

  • Что такое автоматизм сердца?

  • Как регистрируются биотоки сердца?

Материал с сайта http://Wiki-Med.com