25. Строение и работа сердца

Определения и обозначения

Сердце — полый мышечный орган, обеспечивающий движение крови по сосудам. Оно расположено в грудной полости за грудиной, немного левее её середины. Благодаря ритмичным сокращениям сердце работает как насос и поддерживает кровообращение во всём организме.

Предсердие — верхняя камера сердца, принимающая кровь, поступающую по венам. Его стенка сравнительно тонкая, потому что предсердию нужно протолкнуть кровь только в расположенный рядом желудочек. Значит, предсердия главным образом принимают и передают кровь дальше.

Желудочек — нижняя камера сердца, выталкивающая кровь в артерии. Его стенки толще стенок предсердий, поскольку желудочку приходится создавать большее давление для продвижения крови по сосудам. Особенно мощная стенка у левого желудочка, работающего на большой круг кровообращения.

Клапан сердца — складка или створка, пропускающая кровь только в одном направлении. Он закрывается, когда возникает попытка обратного тока. Поэтому клапаны поддерживают правильную последовательность движения крови через камеры сердца.

Как это устроено

Сердце разделено перегородкой на правую и левую половины, и в каждой есть предсердие и желудочек. Такое разделение необходимо, потому что правая половина работает с венозной кровью, а левая — с артериальной. Если бы кровь свободно смешивалась, к органам поступало бы меньше кислорода. Перегородка сохраняет раздельность двух потоков.

Кровь проходит через сердце последовательно: из вен попадает в предсердия, затем в желудочки, а оттуда — в артерии. Такое направление определяется разницей давления и расположением клапанов. Когда камера расслабляется, кровь входит в неё, а при сокращении выталкивается дальше. Поэтому камеры работают не одновременно, а в определённой очереди.

Створчатые клапаны находятся между предсердиями и желудочками. Они открываются, когда кровь под давлением поступает из предсердий в желудочки, и закрываются при сокращении желудочков. В этот момент давление в желудочках становится выше, поэтому кровь могла бы пойти назад. Плотно сомкнутые створки не позволяют ей вернуться.

Полулунные клапаны расположены у выхода из желудочков: справа — перед лёгочной артерией, слева — перед аортой. При сокращении желудочков они открываются и пропускают кровь в эти сосуды. После расслабления желудочков кровь стремится вернуться обратно, но заполняет кармашки клапанов и закрывает их. Так кровь не попадает обратно в желудочки.

Работа сердца складывается из сердечного цикла: сокращения предсердий, сокращения желудочков и общей паузы. Во время сокращения предсердий желудочки получают дополнительную порцию крови, затем желудочки выталкивают её в артерии. В общую паузу все камеры расслабляются, поэтому сердце наполняется кровью и успевает восстановиться. Чередование напряжения и отдыха позволяет сердцу работать долго и ритмично.

Камеры и клапаны сердца

Сначала найдите в таблице камеру, от которой начинается путь крови, а затем проследите направление по третьему столбцу. Последний столбец помогает объяснить, почему кровь не меняет направление и чем различается нагрузка на камеры.

Разбор задач

Задача 1

Проследите путь крови от полых вен до лёгочной артерии. Назовите камеры сердца и клапан, через которые она проходит. Учитывайте, что кровь движется по правой половине сердца.

1. Полые вены приносят кровь в правое предсердие.
2. Из правого предсердия кровь проходит через правый створчатый клапан в правый желудочек.
3. При сокращении правого желудочка открывается полулунный клапан у выхода в лёгочную артерию.

Ответ: полые вены → правое предсердие → створчатый клапан → правый желудочек → полулунный клапан → лёгочная артерия. Далее кровь направляется в лёгкие для газообмена.

Задача 2

Объясните, почему кровь из левого желудочка не возвращается в левое предсердие во время сокращения желудочков. Нужно связать движение крови с работой клапана и изменением давления. Не следует объяснять это только силой мышечной стенки.

1. При сокращении левого желудочка давление в нём увеличивается.
2. Створчатый клапан между левым предсердием и желудочком закрывается под действием этого давления.
3. Кровь не может пройти назад и выталкивается через полулунный клапан в аорту.

Ответ: обратному току препятствует левый створчатый клапан. Он закрыт во время сокращения желудочка, поэтому кровь движется только в сторону аорты.

Задача 3

Ученик считает, что стенки правого и левого желудочков должны быть одинаковой толщины, поскольку оба сокращаются одновременно. Оцените это утверждение. Сравните расстояние и сопротивление сосудов двух кругов кровообращения.

1. Правый желудочек направляет кровь только в лёгочную артерию и далее в лёгкие.
2. Левый желудочек выталкивает кровь в аорту, откуда она проходит по всему большому кругу.
3. Для продвижения крови по большому кругу требуется более высокое давление, поэтому мышца левого желудочка развита сильнее.

Ответ: утверждение неверно. Желудочки сокращаются одновременно, но выполняют работу при разной нагрузке, поэтому стенка левого желудочка толще стенки правого.

Типичные ошибки

Нельзя считать, что артерии всегда несут артериальную кровь, а вены — венозную. Эти названия показывают направление движения относительно сердца: артерии несут кровь от сердца, вены — к сердцу. Проверяйте себя по направлению тока, особенно на примере лёгочной артерии и лёгочных вен.

Некоторые думают, что правая и левая половины сердца сообщаются напрямую. Их разделяет перегородка, поэтому кровь не смешивается внутри сердца. Чтобы проверить ответ, мысленно проследите два отдельных маршрута: к лёгким и от лёгких.

Створчатые и полулунные клапаны иногда путают местами. Первые находятся между предсердиями и желудочками, вторые — у выхода из желудочков в артерии. Название удобно проверять по положению клапана на пути крови.

Ошибка — представлять работу сердца как непрерывное сокращение. Камеры попеременно сокращаются и расслабляются, а общая пауза нужна для их наполнения и отдыха. Проверьте себя, назвав все три фазы сердечного цикла по порядку.

Связь с другими темами

Для понимания работы сердца нужны знания о кровеносной системе, различиях между артериями, венами и капиллярами и движении крови по большому и малому кругам. Эти сведения объясняют, откуда кровь приходит в сердце и куда направляется после его сокращения.

Строение сердца связано с темами о пульсе и кровяном давлении: каждое сокращение создаёт движение крови и давление на стенки сосудов. Знание сердечного цикла помогает понять регуляцию кровообращения и правила профилактики сердечно-сосудистых заболеваний.

Что запомнить

• Сердце состоит из двух предсердий и двух желудочков.
• Перегородка разделяет правую и левую половины сердца.
• Кровь проходит через сердце в одном направлении благодаря клапанам.
• Предсердия принимают кровь, а желудочки выталкивают её в артерии.
• Стенка левого желудочка толще стенки правого, поскольку он выталкивает кровь в большой круг кровообращения.
• Сердечный цикл включает сокращение предсердий, сокращение желудочков и общую паузу.