Будова серця і робота серця людини

21.09.2015

Між двома листками перикарда знаходиться замкнена порожнина, в якій є невелика кількість рідини, яка оберігає серце від тертя під час скорочення.

Будова серця і робота серця людини

Рис. 12. Будова серця

Серце людини складається з двох передсердь і двох шлуночків (рис. 12). Ліва і права частини серця розділені суцільною перегородкою. Передсердя і шлуночки кожної половини серця з’єднуються між собою отвором, який закривається клапаном. У лівій половині клапан складається з двох стулок (мітральний), у правій – із трьох (трикуспідального). Клапани відкриваються тільки у бік шлуночків. Цьому сприяють сухожильні нитки, які одним кінцем прикріплюються до стулок клапанів, а іншим до сосочкові м’язи, розташованим на стінках шлуночків. Ці м’язи є виростами стінки шлуночків і скорочуються разом з ними, натягуючи сухожильні нитки і не допускаючи зворотного струму крові в передсердя. Сухожильні нитки не дозволяють вивертатися клапанів в бік передсердь під час скорочення шлуночків.

У місця виходу аорти з лівого шлуночка і легеневої артерії з правого шлуночка розташовуються півмісяцеві клапани по три стулки в кожному, мають вигляд кишеньок. Вони пропускають кров з шлуночків в аорту і легеневу артерію. Зворотний рух крові з судин в шлуночки неможливо, т. к. кишеньки півмісяцевих клапанів заповнюються кров’ю, розпрямляються і змикаються.

Серцевий цикл

Серце скорочується ритмічно, скорочення відділів серця чергується з їх розслабленням. Скорочення називаються систолой, а розслаблення – диастолой. Період, що охоплює одне скорочення і розслаблення серця, називають серцевим циклом. Серце людини скорочується приблизно 75 разів у хвилину. Кожен цикл триває 0,8 с і складається з трьох фаз: систоли передсердь, систоли шлуночків, загальної паузи.

При скороченні лівого і правого передсердя кров надходить у шлуночки, які в цей час розслаблені. Стулкові клапани відкриті у бік шлуночків. Систола передсердь триває 0,1 секунди, після чого настає розслаблення передсердь – діастола. В цей час передсердя розслабляються і знову заповнюються кров’ю.

При систолі шлуночків стулкові клапани закриваються. При скороченні обох шлуночків в їх порожнинах наростає тиск крові. Коли тиск в шлуночках стане вище, ніж тиск крові в аорті і легеневої артерії, півмісяцеві клапани відкриваються, і кров з шлуночків з силою викидається в артерії. Тиск у лівому шлуночку під час систоли складає 130 – 150 мм ртутного стовпа. Систола шлуночків триває 0,3 секунди, потім настає загальна пауза, під час якої передсердя і шлуночки розслаблені. Тиск крові в аорті і легеневої артерії тепер вище, ніж у шлуночках, тому півмісяцеві клапани заповнюються кров’ю з боку судин, закриваються і перешкоджають повернення крові в серце. Тривалість загальної паузи 0,4 секунди. Після загальної паузи починається новий серцевий цикл. Таким чином, протягом усього циклу передсердя працюють 0,1 секунди і відпочивають 0,7 секунди, шлуночки працюють 0,3 секунди і відпочивають 0,5 секунди. Цим пояснюється здатність серцевого м’яза працювати, не утомляясь, протягом усього життя.

Висока працездатність серцевого м’яза обумовлена посиленим кровопостачанням серця. Серце має надзвичайно багату судинну мережу. Судини серця ще називають коронарними судинами (від латинського слова «cor» — серце) або короноїдними судинами. Загальна поверхня капілярів серця досягає 20 м 2. Приблизно 10 % крові, що викидається лівим шлуночком в аорту надходить у відходять від неї артерії, які живлять серце. На відміну від інших артерій організму, в коронарні артерії кров не надходить під час скорочення серця, а під час його розслаблення. При скороченні серцевого м’яза судини серця стискаються, тому умови для струму крові по них несприятливі. При розслабленні ж серцевого м’яза опір судин падає, що полегшує просування крові по них.

Силою, яка проштовхує кров в артерії серця, є сила зворотного струму крові. Після того, як серце здійснило скорочення і, відповідно, поштовх крові в артерії, серцевий м’яз розслаблюється, і кров прагне повернутися назад у серце. Сила зворотного струму крові закриває клапани артерій, а закриття клапанів є силою, проштовачем кров в коронарні судини.

Під час м’язової роботи час розслаблення серцевого м’яза зменшується, що ускладнює кровопостачання серця. Тому великі навантаження для нетренованої людини можуть бути дуже небезпечні. Серце тренованої людини має більш багату судинну мережу і довше знаходиться в стані розслаблення навіть при м’язовій роботі. Тому тренована людина легше переносить одні і ті ж навантаження порівняно з нетренованим.

Серце, здійснюючи скоротливу діяльність, під час систоли викидає в судини певна кількість крові. Кількість крові, яку викидає серце за одне скорочення, називають систолічним або ударним об’ємом серця (у середньому він становить 60 – 80 мл). Кількість крові, що викидається серцем у судини за хвилину, називають хвилинним об’ємом серця. Хвилинний об’єм серця у людини в стані відносного спокою дорівнює 4,5 – 5 л. Він однаковий для правого і лівого шлуночків. Хвилинний об’єм можна легко розрахувати, помноживши систолічний обсяг на кількість серцевих скорочень. За 70 років життя серце людини перекачує близько 150 тисяч тонн крові.

Робота серця регулюється нервовою системою і гуморальним шляхом. До серця підходять волокна вегетативної нервової системи. Симпатичні нерви при подразненні підсилюють і частішають серцеві скорочення. При цьому підвищується збудливість серцевого м’яза і проведення збудження по провідній системі серця. Центри симпатичних нервів, що регулюють роботу серця, знаходяться у верхніх грудних сегментах спинного мозку. Парасимпатичні гілки блукаючого нерва послаблюють діяльність серця. Ядра блукаючого нерва розташовані в довгастому мозку.

Робота серця посилюється і гуморальним шляхом. Підсилює роботу серця гормон надниркових залоз адреналін. Підвищення вмісту кальцію в крові збільшує частоту і силу скорочень, а калій викликає протилежну дію.

Властивості серцевого м’яза. Автоматия

Серцевий м’яз має збудливістю, здатністю генерувати, проводити збудження скорочуватися і ін. Одне з найважливіших властивостей серцевого м’яза – автоматия. Автоматией називають здатність клітини, тканини, органу порушуватися без участі зовнішнього стимулу, під впливом імпульсів, що виникають у них самих.

Будова серця і робота серця людини

Рис. 13. Провідна система серця (схема): 1 – синоатриальный вузол; 2 – атріовентрикулярний вузол; 3 – пучок Гіса; 4 і 5 – права і ліва ніжки пучка Гіса; 6 – волокна Пуркіньє.

Показником автоматии серцевого м’яза може бути той факт, що ізольоване серце жаби, віддалене з організму і поміщене в фізіологічний розчин, може протягом тривалого часу ритмічно скорочуватися.

Автоматия пов’язана з особливостями серцевого м’яза, в якій є м’язові волокна 2-х типів. Типові для серця волокна забезпечують скорочення відділів серця, їх основна функція – скоротливість. З нетиповими волокнами пов’язано виникнення збудження у серці та його проведення від передсердь до шлуночків. В нетипових волокнах слабкіше виражена поперечна смугастість, але вони володіють здатністю легко збуджуватися. За здатність проводити виникають збудження по серцю волокна нетипової мускулатури отримали назву провідної системи серця. Автоматия серця зумовлена періодичним виникненням збудження в нетипових клітинах, скупчення яких розташована в стінці правого передсердя. Збудження передається до всіх м’язових клітин серця і викликає їх скорочення.

Наявність провідної системи забезпечує ряд важливих фізіологічних властивостей серця:

1) ритмічну генерацію імпульсів;

2) необхідну послідовність скорочень передсердь і шлуночків;

3) синхронне залучення в процес скорочення клітин міокарда шлуночків (що збільшує ефективність систоли).

Провідна система серця людини представлена трьома основними вузлами (рис. 13).

1. Синоатриальный вузол, розташований у місця впадання верхньої порожнистої вени, у праве передсердя (вузол Кіс-Фляка). Він генерує збудження з частотою 70-90 разів у хвилину. Саме цей вузол є реальним водієм ритму в нормі. Від неї відходять волокна, що здійснюють функціональну зв’язок синоатріального вузла з другим вузлом провідної системи (пучок Кіс-Фляка).

2. Атріовентрикулярний вузол (Ашоффа-Тавара) розташований на кордоні правого і лівого передсердь між правим передсердям і правим шлуночком. Цей вузол складається з трьох частин: верхній, середній і нижній.

Атріовентрикулярний вузол може збуджувати серце з частотою 40-60 разів у хвилину. Однак у нормі він не генерує спонтанні нервові імпульси, а «підпорядковується» синоатриальному сайту і грає роль передавальної станції, а також обумовлює атріовентрикулярну затримку.

3. Пучок Гіса в товщі серцевої перегородки відходить від атріовентрикулярного вузла і ділиться на дві ніжки, одна з яких направляється до правого, а інша – до лівого шлуночка. Ніжки пучка Гіса галузяться і у вигляді волокон Пуркіньє пронизують весь міокард. Пучок Гіса є водієм ритму 3-го порядку, спонтанний ритм його волокон 30 – 40 разів за хвилину. Тому в нормі його волокна є лише учасниками, здійснюють проведення збудження в міокарді.

В нормальних умовах життєдіяльності організму проявляється автоматия тільки синоатріального вузла. Йому підпорядковані всі інші відділи провідної системи серця, їх автоматия пригнічується водієм ритму.

Зовнішні прояви діяльності серця

Про скоротливої діяльності серця, його функціональному стані судять по ряду зовнішніх проявів, які реєструють з поверхні тіла. При цьому можна прослухати і записати серцевий поштовх, тони серця, його біоелектричні зміни.

Серцевий поштовх. Під час систоли серце напружується, його верхівка піднімається вгору і натискає на грудну клітку. При цьому в області п’ятого лівого міжребер’я виникає серцевий поштовх. Його легко можна відчути, приклавши руку до п’ятого межреберью.

Тони серця. Скоротливу діяльність серця супроводжують звукові коливання, серед яких розрізняють два основних звуку, отримали назву тонів серця. Перший тон – систолічний – виникає під час систоли шлуночків і пов’язаний з скороченням їх м’язи, коливаннями стулок атріовентрикулярних клапанів і прикріплених до них сухожильних ниток. Його тривалість у дорослих 0,1 – 0,17 сек. За своєю фізичною характеристикою перший тон глухий, протяжний і низький. Другий тон – діастолічний – виникає на початку діастоли і характеризує коливання півмісяцевих клапанів, що виникають у момент їх закривання. Тривалість другого тону у дорослих 0,06 – 0,08 сек. Другий тон високий, короткий, дзвінкий.

Тони серця можна записувати у вигляді кривих, якщо використовувати мікрофон, з’єднаний з підсилювачем і осцилографом. Цю методику реєстрації тонів серця називають фонокардиограммой.

Електрокардіограма (ЕКГ). Електричні зміни, що супроводжують діяльність серця, можуть бути зареєстровані з поверхні тіла. Це можливо внаслідок того, що при виникненні різниці потенціалів між збудженим і невозбужденным ділянками серця електричні силові лінії поширюються по поверхні тіла. В серцевому м’язі при поширенні потенціалу дії, який виник у синоатриальном сайті, з усього серця у кожен даний момент його діяльності виникає велика кількість чергуються позитивно і негативно заряджених ділянок. Записаний з поверхні тіла потенціал дії серця являє собою алгебраїчну суму всіх позитивних і негативних зарядів серця. Таким чином, приклавши до певних ділянок тіла електроди, ми реєструємо сумарний потенціал дії серця, який являє собою складну криву, що дістала назву електрокардіограми.

Метод реєстрації потенціалів дії серця отримав назву електрокардіографії. Існує кілька позицій для відведення електрокардіограми. Найчастіше використовують три стандартних, три посилені відведення від кінцівок і 6 грудних відведень. При стандартних відведеннях електроди накладаються на праву і ліву руку і ліву ногу. При I відведенні ЕКГ записується від лівої і правої руки, при II відведенні – від правої руки і лівої ноги, при III – від лівої руки і лівої ноги.

Рух крові по судинах

Серце скорочується ритмічно, тому кров надходить у кровоносні судини порціями, але по судинах кров рухається безперервно. Пояснюється це еластичність стінок артерій і опір току крові, що виникає в дрібних кровоносних судинах. Завдяки цьому опору кров затримується у великих судинах і викликає розтягування їх стінок. Стінки артерій розтягуються в момент скорочення шлуночків, а потім в силу еластичної пружності стінки артерій спадаються і просувають кров, забезпечуючи її безперервний рух по кровоносних судинах.

Періодичне поштовхоподібний розширення стінок артерій, що викликається роботою серця, називають пульсом. Пульс визначають в місцях, де артерії лежать на кістки, наприклад, на скроні, на хребті, на променевої кістки і т. д. У здорової дорослої людини в стані спокою частота пульсу рівна 60 – 70 ударів в хвилину.

Тиск, під яким кров знаходиться в кровоносній судині, що називається кров’яним тиском. Його величина визначається роботою серця, кількістю крові, яка надходить у судини, опором стінок судин, в’язкістю крові. Кров’яний тиск у кровоносній системі не постійно. Під час систоли шлуночків кров з силою викидається в аорту. Тиск крові в цей момент найбільше. Його називають систолічним або максимальним. У фазі діастоли серця артеріальний тиск у судинах знижується і стає мінімальним або діастолічним. Максимальний (систолічний) тиск в плечовій артерії у дорослої здорової людини в середньому дорівнює 100 – 130 мм рт. ст. Мінімальний (діастолічний) тиск у плечовій артерії становить 60 – 90 мм рт. ст.

Різниця між максимальним і мінімальним тиском називають пульсової різницею, або пульсових тиском. Пульсовий тиск коливається від 35 до 50 мм рт. ст. Воно пропорційно кількості крові, выбрасываемому серцем за одну систолу і якоюсь мірою відбиває величину систолічного обсягу серця.

Відповідно до законів гідродинаміки, швидкість, з якою рухається рідина по трубі, залежить від двох основних факторів: від різниці тиску рідини на початку і кінці труби; від опору, який зустрічає рідина на шляху свого руху. Різниця тисків сприяє руху рідини, і чим вона більше, тим інтенсивніше це рух. Цим закономірностям підкоряється і рух крові по судинах.

Різниця кров’яного тиску, що визначає швидкість руху крові по судинах, у людини велика. Саме високий кров’яний тиск в аорті – 150 мм ртутного стовпа. По мірі просування крові по судинах тиск зменшується. У великих артеріях і венах опір току крові невелике, тому тиск поступово зменшується. Найбільш сильно тиск падає в артеріолах і капілярах, де опір току крові найбільше. Кров’яний тиск в дрібних артеріях і артеріолах становить 60 – 70 мм ртутного стовпа, у капілярах 30 – 40, у дрібних венах 10 – 20 мм ртутного стовпа. У верхній і нижній порожнистих венах, в місцях їх впадання в серце, тиск крові стає негативним, тобто нижче атмосферного на 2 – 5 мм ртутного стовпа.

Опір у судинній системі, що зменшує швидкість руху крові залежить від ряду факторів: від довжини судини і його радіуса (чим більше довжина і менший радіус, тим більше опір), від в’язкості крові (вона в 5 разів більше щільності води) і від тертя частинок крові об стінки судин і між собою.

З найбільшою швидкістю кров тече в аорті – 0,5 м/с. Кожна артерія вже аорти, але сумарний просвіт всіх артерій більше просвіту аорти, тому швидкість кровотоку в них менше. Сумарний просвіт всіх капілярів у 800 – 1000 разів більше просвіту аорти, тому кров там тече повільно, зі швидкістю 0,5 мм/с, що сприяє обміну газів, переходу поживних речовин з крові в тканини і продуктів обміну з тканин в кров.

Загальний просвіт вен менше просвіту капілярів, тому швидкість руху крові у венах зростає, у великих венах до 0,25 м/с Тиск крові у венах невисока, і тому рух крові значною мірою відбувається за рахунок здавлення оточуючими м’язами. На рух крові по венах впливає присмоктуються дію грудної клітки. При вдиху збільшується обсяг грудної клітини, що призводить до розтягування легенів. Розтягуються і порожнисті вени, тиск у венах стає нижче атмосферного. Виникає різниця тисків у дрібних та великих венах, що сприяє просування крові до серця.

Час кругообігу крові – час, протягом якого частинка крові проходить велике та мале кола кровообігу. У нормі цей час 20-25 секунд, воно зменшується при фізичних навантаженнях і збільшується при порушеннях кровообігу до 1 хвилини. Час кругообігу по малому колу складає 7-11 секунд.

Короткий опис статті: будова серця людини

Джерело: Будова серця і робота серця людини

Також ви можете прочитати