Биология человека

Учебник для 8 класса

Работа сердца

Сердечный цикл. Наше сердце постоянно в работе. Ученые подсчитали, что за сутки оно расходует количество энергии, достаточное для поднятия груза в 900 кг на высоту 14 м. А ведь оно работает непрерывно 70—80 лет и более! В чем же секрет его неутомимости?

Во многом это объясняется особенностями работы сердца. Она состоит в последовательном сокращении и расслаблении с короткими промежутками для отдыха. В одном сердечном цикле можно выделить три фазы. Во время первой фазы, которая у взрослого человека длится 0,1с. сокращаются предсердия, а желудочки находятся в расслабленном состоянии. За ней следует вторая фаза (она более продолжительная — 0.3 с): желудочки сокращаются, а предсердия расслаблены. После этого наступает третья, заключительная фаза — пауза, во время которой происходит общее расслабление сердца. Ее продолжительность 0,4 с. Весь сердечный цикл занимает 0,8 с. Вы видите, что в течение одного сердечного цикла предсердия тратят на работу примерно 12,5% времени сердечного цикла, а желудочки — 37,5%. Остальное время, а это 50%, сердце отдыхает. В этом секрет долголетия сердца, удивительной его работоспособности. Небольшие промежутки отдыха, следующие за каждым сокращением, дают возможность сердечной мышце отдохнуть и восстановить силы.

Еще одна причина высокой работоспособности сердца — обильное его кровоснабжение: в состоянии покоя в него подается 250—300 см³ крови в минуту, а при тяжелой физической работе — до 2 тыс. см³.

Регуляция работы сердца. Сердце сокращается (работает) на протяжении всей жизни человека — во время работы, отдыха, сна. Обычно мы не думаем о нем, оно сокращается помимо нашего сознания. Мы не можем управлять функциями сердца. В сердечной мышце есть особые клетки, в которых возникает возбуждение. Оно передается предсердиям и желудочкам, вызывая их ритмические сокращения. Эти клетки, их отростки и образованные ими узлы образуют проводящую систему сердца. Самопроизвольные сокращения сердца называют автоматией сердца.

Но сердце работает не всегда одинаково. При волнении, физической работе, занятиях спортом частота сердечных сокращений увеличивается, а во время сна — уменьшается.

Регулирует работу сердца вегетативная нервная система. К сердцу подходят парасимпатические и симпатические спинномозговые нервы. По парасимпатическим нервам поступают импульсы, замедляющие и ослабляющие сокращения сердца, а по симпатическим — учащающие и усиливающие их. Все изменения в работе сердца носят рефлекторный характер.

Но не только нервная система влияет на работу сердца. На нее влияют и некоторые гормоны надпочечников. Например, адреналин усиливает частоту сердцебиения.

• Сердечный ритм меняется с возрастом. У новорожденного частота сердечных сокращений достигает 125 ударов в минуту. К трем годам сердечный ритм снижается до 100 ударов, к 5 годам — до 90 ударов и, наконец, к 16 годам — до 75 ударов в минуту. Тренированные сердца спортсменов отличаются повышенным выбросом крови, и поэтому в спокойном состоянии они бьются реже, чем у нетренированных людей. Например, у бегунов на короткие дистанции (спринтеров) частота сердечных сокращений в покое составляет 66 ударов в минуту, а у марафонцев и вовсе — 44 удара в минуту.

• В течение жизни человека сердце, не останавливаясь ни на мгновение, совершает колоссальную работу. За день сердце человека сокращается не менее 100 тыс. раз. Если прожить 70 лет, то за эти годы сердце сократится 3 млрд раз! И ведь это без «ремонта, замены частей, смазки» и т. п. Назовите какой-либо механизм, созданный человеком, который способен так же работать! А ведь сердце не работает вхолостую. Оно качает кровь: через него проходит 700 литров крови за час, а за 70 лет — 175 млн литров! Чтобы так интенсивно трудиться, сердечная мышца должна получать с кровью много кислорода и питательных веществ.

Проверьте свои знания

1. В чем причины огромной трудоспособности сердца?
2. Какие фазы можно выделить в работе сердца?
3. Что происходит с предсердиями и желудочками в первую фазу?
4. В какую фазу желудочки сокращаются, а предсердия расслаблены?
5. Сколько времени длится пауза?
6. Сколько процентов времени в сердечном цикле сердце отдыхает?
7. В чем суть автоматизма сердца?
8. Как регулируется работа сердца?

Подумайте

Какое значение для работоспособности сердца имеет его обильное кровоснабжение?

В одном сердечном цикле выделяют три фазы: сокращение предсердий, сокращение желудочков и общее расслабление сердца. Ритмичность работы (чередование работы и отдыха) и обильное кровоснабжение обеспечивают высокую работоспособность сердца.