Биогогия человека
Учебник для 8 класса

18. Как работает сердце

Прежде чем приступить к изучению работы сердца человека, вспомните, на какие камеры оно разделено. Чем отличается сердце человека от сердца рыбы? Какие слои выделяют в стенке сердца и какие функции они выполняют?

Сердечная мышца

Сердечная мышца непрерывно работает в течение всей жизни человека. У нее есть определенные особенности строения и специфические свойства, которые и позволили выделить ее в отдельный тип мышечной ткани. Какие это свойства, узнайте из таблицы.

Основные свойства сердечной мышцы

У сердца своя собственная система обеспечения кровью. По коронарным артериям кровь при расслаблении сердца попадает в сердечную мышцу, а при его сокращении кровь из этих капилляров выдавливается в коронарные вены.

Сердечный цикл

Функционировать много лет непрерывно сердце может благодаря тому, что его работа организована в виде цикла. Благодаря правильному распределению фаз сокращения и расслабления отдельных частей сердца организму удается обеспечить достаточно времени для восстановления сердечной мышцы в процессе ее работы.

Сердечным циклом называют совокупность процессов, происходящих от одного сокращения сердца до следующего (рис. 18.1). Что происходит за один сердечный цикл, можно проследить по таблице.

Рис. 18.1. Фазы сердечного цикла

Фазы сердечного цикла

Показателями, с помощью которых можно сравнивать работу сердца у разных людей или в различных ситуациях, является систолический и минутный объемы крови. Систолический объем — это количество крови, выбрасываемой сердцем за одно сокращение. А минутный объем — это объем крови, прокачиваемой через сердце в течение одной минуты.

Особенности работы сердца

Сердце является главным двигателем тока крови по сосудам. Оно не может останавливаться, т. к. это повлечет прекращение обмена веществ и приведет к смерти человека. Кроме того, у сердца нет дублирующего органа, который может взять на себя его работу хотя бы на время. Поэтому работа сердца организована так, чтобы оно отдыхало как можно больше. Если посмотреть на время, которое занимают отдельные фазы сердечного цикла, то можно увидеть, что из 0,8 с продолжительности всего цикла предсердия отдыхают 0,7 с, а желудочки — 0,5 с.

Регуляция работы сердца

Регуляция работы сердца осуществляется двумя способами — с помощью нервной или гуморальной регуляции. Нервная регуляция осуществляется путем поступления нервных импульсов из сердечно-сосудистых центров продолговатого мозга. По одному из нервов поступают импульсы, которые ускоряют работу сердца, а по другому — импульсы, которые тормозят работу сердца.

Гуморальная регуляция осуществляется с помощью биологически активных веществ — гормонов, которые выделяются железами внутренней секреции организма, и других как органических, так и неорганических веществ. Так, гормон адреналин учащает сердечные сокращения. Также сердечную деятельность усиливает повышенная концентрация ионов Кальция в крови. Тормозят работу сердца ацетилхолин и ионы Калия.

Основными железами, которые регулируют работу сердца, являются надпочечники. Именно они производят адреналин и ацетилхолин.

Особенностью регуляции сердца является то, что внешние сигналы (и нервные, и гуморальные) только изменяют частоту сердечных сокращений, но не вызывают их. Сигналы для возникновения сокращений генерируют клетки самого сердца.

Автоматия работы сердца

Сердце должно работать в любых условиях. Поэтому в нем существуют механизмы, которые обеспечивают его работу даже при отсутствии соответствующих нервных импульсов. То есть сердце может работать автоматически, без сигналов нервной системы. Для этого в миокарде существует несколько групп клеток, которые автоматически производят ритмические импульсы. Эти импульсы распространяются на другие клетки сердечной мышцы и вызывают их сокращение.

Частота этих сокращений меньше, чем у тех, которые возникают под влиянием нервных или гуморальных сигналов, но они позволяют поддерживать жизнедеятельность организма в критической ситуации.

Сердце человека до рождения

У взрослого человека строение сердца несколько отличается от строения сердца плода, который развивается в организме матери. К моменту рождения легкие у ребенка не работают, поэтому нет необходимости прогонять весь поток крови через их сосуды. В связи с этим между правым желудочком сердца и аортой находится особый сосуд — боталлов проток, по которому кровь проходит напрямую из правого желудочка в большой круг кровообращения. После рождения ребенка этот проток зарастает. Если же по каким-то причинам он не зарастет, то у ребенка будут наблюдаться серьезные нарушения работы сердца. Такую аномалию называют врожденным пороком сердца. Однако современные врачи научились исправлять такое нарушение с помощью операции на сердце.

  • Мышцы предсердий и желудочков не являются одной структурой. Они разделены перегородкой из плотной ткани. Эта перегородка не пропускает возбуждения от мышц предсердий к мышцам желудочков, благодаря чему они могут сокращаться независимо друг от друга.
  • Достижения современной медицины позволяют проводить пересадку сердца в случаях, когда сердце человека поражено болезнью, которую невозможно вылечить. Первую успешную пересадку сердца провел врач из ЮАР Кристиан Бернар в 1967 г. Сейчас средняя продолжительность жизни человека после пересадки сердца составляет 10 лет. Рекордная продолжительность жизни человека с пересаженным сердцем достигла 30 лет.

Длительная и эффективная работа сердца возможна благодаря существованию четкого сердечного цикла и ее рациональной регуляции. Большое значение для повышения надежности работы сердца имеют свойства сердечной мышцы, в частности ее способность к автоматии.

Проверьте свои знания

  1. Какие свойства присущи сердечной мышце?
  2. Из каких фаз состоит сердечный цикл?
  3. Как осуществляется нервная регуляция работы сердца?
  4. Как осуществляется гуморальная регуляция работы сердца?
  5. Какая железа регулирует работу сердца?
  6. Как обеспечивается автоматическая работа сердца?
  7. Что позволяет сердцу работать много лет без перерыва?
  8. Сохранение боталлова протока у взрослого человека приводит к смешиванию артериальной и венозной крови и нарушению здоровья. А вот, скажем, смешанная кровь в сердце ящерицы не влечет за собой негативных последствий. Почему смешанная кровь в сосудах человека вызывает проблемы?

Рейтинг@Mail.ru