Физиология сердца и кровеносной системы

 

Ухтинский государственный технический университет

Факультет___________________________

 

Название кафедры____________________________________

Кровообращение и его роль в  жизнедеятельности организма.

Реферат

студента__ курса

 

Преподаватель:

____________________________________ (Ф.И.О.)

                                                                 (ученая степень, звание)

 

Ухта 2012 г.

 

План:

• Введение.........................................................................................3

 

• Общий план строения кровеносной системы.............................4

.

• Функциональное назначение сердца...........................................6

 

• Основные особенности строения сердечной мышцы. Функциональные свойства сердечной мышцы..........................8

 

• Сердечный цикл. Фазы сердечного цикла................................11

 

• Клапанный аппарат сердца........................................................16

 

• Заключение..................................................................................24

 

• Список используемой литературы............................................25

 

 

 

1. Введение.

Непрерывный обмен веществ и энергии в  клетках является необходимым условием жизнедеятельности организма. Клетки и органы должны постоянно снабжаться питательными веществами, кислородом и освобождаться от продуктов  жизнедеятельности. Эти процессы обеспечиваются кровью, циркулирующей по органам  кровообращения. Кровь может выполнять  свои разнообразные функции, только находясь в постоянном движении. Это  движение обеспечивается сердцем. Сердце можно рассматривать как два  полых мышечных органа — «левое»  сердце и «правое» сердце (см. приложение 1), каждое из которых состоит из предсердия и желудочка. Лишенная кислорода кровь от органов и тканей организма поступает к правому сердцу, выталкивающему ее к легким. В легких кровь насыщается кислородом, возвращается к левому сердцу и вновь поступает к органам. Таким образом, правое сердце перекачивает дезоксигенированную кровь, а левое оксигенированную.

Открытие  замкнутой кровеносной системы  принадлежит английскому врачу  Уильяму Гарвею (1578—1657). В своей знаменитой работе "De motu cordis et sanguinis in ammalibus" («О движении сердца и крови у животных»), опубликованной в 1628г. он с безупречной логикой опроверг господствовавшее тогда представление, введенное Галеном (120-201), который считал, что кровь образуется из пищевых веществ в печени, притекает к сердцу по полой вене и затем по венам поступает к органам и используется ими.

Кровь может  двигаться через сердце только в  одном направлении. Ее одностороннее  движение через сердце обеспечивается соответствующим устройством створок  клапанов. Требования, предъявленные  организмом к системе кровообращения, существенно варьируют, поэтому  деятельность сердца должна изменяться в широких пределах. Так, минутный объем сердца человека в покое (количество крови выбрасываемое желудочком за 1 минуту) составляет около 5 л, а при тяжелой физической нагрузке возрастает почти до 30 л. Оптимальная адаптация сердца возможна лишь в том случае, если все его функции (распространение возбуждения, сокращение, деятельность клапанов, коронарное кровообращение и т. д.) изменяются в строгом соответствии друг с другом. Малейшие отклонения от нормы могут привести к серьезным нарушениям сердечной деятельности.

 

 

2. Общий план кровеносной системы человека.

Сердце состоит из вполне отделенных друг от друга правой и левой половины, каждая половина состоит из предсердия и сообщающегося с ним желудочка; правая половина сердца наполнена кровью, побывавшею в волосных сосудах различных органов тела, темной, богатой углекислотой (венозною), в левой половине кровь, побывавшая перед тем в органах дыхания, очищенная, богатая кислородом, ярко-красная (артериальная). Из левого предсердия кровь переходит в левый желудочек, отсюда в начальственную артерию или аорту, которая восходит вперед, изгибается налево (дуга аорты) и затем идет вдоль позвоночника по направлению кзади (книзу). Из самого начала аорты выходят правая и левая венечные артерии, питающие сердце; из дуги выходят правая безымянная, делящаяся на правую подключичную и правую сонную, потом левая сонная и девая подключичная; подключичные разветвляются в верхних конечностях, сонные в голове. Из нисходящей части аорты выходят:

а) в грудной  области две задних бронхиальных артерии, 2 - 4 пищеводных артерии, несколько артерий, идущих к плевре 10 пар межреберных артерий,

б) в брюшной  области чревная артерия, верхняя кишечная или брыжеечная, нижняя кишечная или брыжеечная, надпочечные обыкновенно 2 пары, почечные, внутренние семенные, 4 пары поясничных или чресленных.

Затем аорта делится на 2 общие подвздошные, из которых каждая делится на подчревную и, а продолжение брюшной аорты составляет средняя крестцовая. Из разветвлений артерий кровь переходит в волосные сосуды всего тела, становится венозной и переходит в систему вен, которая распадается на три отдела: венозная кровь стенок сердца изливается в правое предсердие посредством венечной вены, кровь всех органов, лежащих выше грудобрюшной преграды, изливается посредством верхней полой вены кровь нижней половины тела через нижнюю полую вену. Верхняя полая образуется из двух безымянных, из которых каждая составляется из общей яремной, наружной яремной и подключичной и принимает в себя вены позвоночные, несколько вен грудной стенки и вены из передней грудной промежности; сзади в верхнюю полую впадает непарная вена. Нижняя полая вена образуется из слияния правой и левой подвздошной - каждая из слияния и, принимает в себя поясничные или чресленные вены, внутренние семенные, почечные, надпочечные, печеночные из воротной системы печени и вены грудобрюшной преграды. Путь крови от левого желудочка до правого предсердия и составляет большой круг кровообращения. Между артериальной и венозной системой лежат таким образом волосные сосуды; лишь местами существует непосредственное сообщение между артериями и венами посредством тонких не волосных сосудов (напр., в концах пальцев руки и ноги в ногтевом ложе и в пещеристых телах половых органов у человека). Существуют также сосуды, непосредственно связывающие отдельные ветви артериальной или венозной системы (анастомозы). В кисти и стопе существуют дугообразные соединения вен (венозные дуги) и артерий (артериальные). В системе воротной вены распадение на волосные сосуды происходит дважды: в стенках кишечника и в печени; в почках артерии сначала разделяются на тонкие сосуды клубочка, потом собираются, сливаются вместе и снова распадаются, давая волосные сосуды. Из правого предсердия венозная кровь переходит в правый желудочек, отсюда в легочную артерию, по ней идет в легкие, очищается и превращается в артериальную в волосных сосудах и по 4 легочным венам вливается в левое предсердие, отсюда переходит в левый желудочек и т. д. Путь от правого желудочка до левого предсердия и составляет малый круг кровообращения.

 

3. Функциональное назначение сердца.

Сердце - это полый мышечный орган, выполняющий роль насоса, заставляющего  циркулировать кровь по кровеносной  системе человека. Сердечная мышца  выталкивает кровь в артерии, которая, проходя полный цикл по системе  кровообращения, возвращается обратно  в сердце по венам.

У человека сердце состоит из двух половин: левой (системной) и правой (легочной). Их функциональное разделение происходит только после рождения. В каждой половине находятся предсердие и желудочек.

Предсердие и желудочек соответствующей  половины соединены между собой  атриовентрикулярным отверстием, снабженным в левой половине двустворчатым, в правой — трехстворчатым клапанами.

Со стороны желудочков к клапанам прикрепляются сухожильные нити, что позволяет клапанам открываться  только в сторону желудочков. Помимо клапанов отверстия имеют кольцевые  мышцы, участвующие в замыкании  отверстий. От левого желудочка отходит  аорта, которой начинается большой  круг кровообращения, а от правого  желудочка — легочная артерия, являющаяся началом малого, или легочного, круга  кровообращения. Отверстия, которыми начинаются эти сосуды, закрыты полулунными  клапанами, открывающимися только во время  сокращения желудочков.

Стенка сердца состоит из трех слоев: эндокарда, миокарда и эпикарда. Поперечный срез, сделанный  через середину обоих желудочков, указывает на значительно большую толщину левого. Различия касаются также и внутреннего строения. Стенки левого желудочка представляют собой мощный цилиндр из циркулярной мускулатуры, покрытый снаружи и изнутри спиральными волокнами. В правом желудочке циркулярный слой развит относительно слабо, а основную массу составляют спиральные волокна. Такие различия в строении отражают функциональные особенности, т.е. те усилия, которые развиваются каждым из желудочков. 

По геометрической форме сердце похоже на конус с  продольной осью, направленной справа налево, сверху вниз, сзади наперед - верх сердца смотрит вниз, влево  и вперед; основание сердца (более  широкое) - вверх и назад. Две трети  сердца располагается в левой  половине грудной полости. 

Передняя  поверхность сердца, более выпукла  и обращена к хрящевым отделам  ребер грудной клетки. Задняя (нижняя) поверхность сердца прилежит к диафрагме. Боковые поверхности сердца прилегают  к легким и называются легочными  поверхностями сердца.

Нормальное  сердце у здорового мужчины весит  около 300 г; у женщины - 250 г. Максимальный размер сердца в поперечнике - 9..11 см; передне-задний размер - 6..8 см. Длина сердца - 10..15 см. Толщина стенок предсердий - 2..3 мм; правого желудочка - 4..6 мм; левого желудочка - 9..11 мм.

 

4. Основные особенности строения сердечной мышцы. Функциональные свойства сердечной мышцы.

Сердечная мышца, как и скелетная, обладает возбудимостью, способностью проводить возбуждение и сократимостью.

Возбудимость сердечной мышцы. Сердечная мышца менее возбудима, чем скелетная. Для возникновения возбуждения в сердечной мышце необходимо применить более сильный раздражитель, чем для скелетной. Установлено, что величина реакции сердечной мышцы не зависит от силы наносимых раздражений (электрических, механических, химических и т. д.). Сердечная мышца максимально сокращается и на пороговое, и на более сильное по величине раздражение.

Проводимость. Волны возбуждения проводятся по волокнам сердечной мышцы и так называемой специальной ткани сердца с неодинаковой скоростью. Возбуждение по волокнам мышц предсердий распространяется со скоростью 0,8—1,0 м/с, по волокнам мышц желудочков— 0,8—0,9 м/с, по специальной ткани сердца—2,0—4,2 м/с.

 Сократимость. Сократимость сердечной мышцы имеет свои особенности. Первыми сокращаются мышцы предсердии, затем—папиллярные мышцы и субэндокардиальный слой мышц желудочков. В дальнейшем сокращение охватывает и внутренний слой желудочков, обеспечивая тем самым движение крови из полостей желудочков в аорту и легочный ствол.

   Физиологическими  особенностями сердечной мышцы   является удлиненный рефрактерный  период и автоматия. Теперь о них поподробнее.

  Рефрактерный период. В сердце в отличие от других возбудимых тканей имеется значительно выраженный и удлиненный рефрактерный период. Он характеризуется резким снижением возбудимости ткани в течение ее активности. Выделяют абсолютный и относительный рефрактерный период (р.п.). Во время абсолютного р.п. какой бы силы не наносили раздражения на сердечную мышцу, она не отвечает на него возбуждением и сокращением. Он соответствует по времени систоле и началу диастолы предсердий и желудочков. Во время относительного р.п. возбудимость сердечной мышцы постепенно возвращается к исходному уровню. В этот период мышца может ответить на раздражитель сильнее порогового. Он обнаруживается во время диастолы предсердий и желудочков.

     Сокращение миокарда продолжается около 0.3 с, по времени примерно совпадает с рефрактерной фазой. Следовательно, в период сокращения сердце неспособно реагировать на раздражители.  Благодаря выраженному р.п. , который длится больше чем период систолы, сердечная мышца неспособна к тетаническому (длительному) сокращению и совершает свою работу по типу одиночного мышечного сокращения.

          Автоматия сердца. Вне организма при определенных условиях сердце способно сокращаться и расслабляться, сохраняя правильный ритм. Следовательно, причина сокращений изолированного сердца лежит в нем самом. Способность сердца ритмически сокращаться под влиянием импульсов, возникающих в нем самом, носит название автоматии.

 В сердце  различают рабочую мускулатуру,  представленную поперечнополосатой мышцей, и атипическую, или специальную, ткань, в которой возникает и проводится возбуждение.

У  человека атипическая ткань состоит из:

1. синоаурикулярного узла, располагающегося    на задней стенке  правого предсердия у места впадения полых вен;
2. атриовентрикулярного   (предсердно-желудочкого) узла  находящегося в правом предсердии вблизи перегородки между предсердиями и желудочками;
3. пучка Гиса (председно-желудочковый пучок), отходящего от атриовентрикулярного узла одним стволом. Пучок Гиса, пройдя через перегородку между предсердиями и желудочками, делится на две ножки, идущие к правому и левому желудочкам.

Заканчивается пучок   Гиса в толще мышц  волокнами Пуркинье. Пучок Гиса—это единственный мышечный мостик, соединяющий предсердия с желудочками.

Синоаурикулярный  узел является ведущим в деятельности сердца (водитель ритма), в нем возникают импульсы, определяющие частоту сокращений сердца. В норме атриовентрикулярный узел и пучок Гиса являются только передатчиками возбуждения из ведущего узла к сердечной мышце. Однако им присуща способность к автоматии, только выражена она в меньшей степени, чем у синоаурикулярного узла, и проявляется лишь в условиях патологии.

Атипическая ткань состоит из малодифференцированных мышечных волокон. В области синоаурикулярного  узла обнаружено значительное количество нервных клеток, нервных волокон  и их окончаний, которые здесь  образуют нервную сеть. К узлам атипической ткани подходят нервные волокна от блуждающих и симпатических нервов.

 

5. Сердечный цикл. Фазы сердечного цикла.

В сосудах  кровь движется благодаря градиенту  давления в направлении от высокого до низкого. Желудочки является тем органом, который создает указанный градиент.

Изменение состояний сокращения (систолы) и расслабления (диастолы) отделов  сердца, которая повторяется циклически, называется сердечным циклом. При  частоте сокращений сердца (ЧСС) 75 в 1 мин длительность всего цикла  составляет 0,8 с.

Сердечный цикл удобно рассматривать, начиная с  общей диастолы предсердий и желудочков (пауза сердца). При этом сердце находится  в таком состоянии: полумесячной клапаны закрыты, а атриовентрикулярные  открыты. Кровь из вен поступает  свободно и полностью заполняет  полости предсердий и желудочков. Давление крови в них, как и  в венах, лежащие рядом, составляет около 0 мм рт. ст. В правой и левой  половинах сердца взрослого человека в конце общей диастолы помещается примерно по 180-200 mji крови.