§ 24. Работа сердца

Определения и обозначения

Сердечный цикл — последовательность сокращений и расслаблений предсердий и желудочков, которая повторяется при работе сердца. Иначе говоря, это один полный круг изменений в сердечных камерах от начала одного сокращения до начала следующего. Такое понятие помогает описать работу сердца не как отдельные движения, а как согласованный процесс. По этапам цикла можно понять, когда кровь наполняет камеры и когда покидает их.

Систола — сокращение отдела сердца, при котором кровь выталкивается из его полости. Когда сокращается предсердие, кровь направляется в желудочек, а сокращение желудочка выталкивает её в артерию. Термин позволяет точно назвать этап, на котором камера активно выталкивает кровь. Указание на конкретный отдел важно: систолы предсердий и желудочков происходят по очереди.

Диастола — расслабление отдела сердца, во время которого его полость заполняется кровью. Расслабленная камера может принять кровь, поступающую в неё из соседнего отдела или по венам. Это состояние необходимо, чтобы после сокращения сердце подготовилось к следующему этапу. Слово «диастола» помогает отличить наполнение камеры от её активного сокращения.

Пауза — период общего расслабления предсердий и желудочков между сокращениями. В это время кровь продолжает поступать в сердце и заполнять его камеры. Поэтому пауза не означает, что сердце остановилось или кровоток прекратился. Этот термин выделяет этап, когда одновременно отдыхают предсердия и желудочки.

Как это устроено

Работа сердца строится на чередовании сокращений и расслаблений. Если бы камеры сокращались беспорядочно, кровь не продвигалась бы последовательно из предсердий в желудочки, а затем в артерии. Согласованная смена этапов даёт сердцу возможность сначала принять кровь, а потом вытолкнуть её дальше. Поэтому непрерывность кровотока обеспечивается не одним сокращением, а многократно повторяющимся сердечным циклом.

Сначала сокращаются предсердия, и кровь переходит из них в желудочки. Затем предсердия расслабляются, а сокращаются желудочки: кровь из правого желудочка направляется в лёгочную артерию, из левого — в аорту. Такая последовательность нужна, потому что желудочкам сначала необходимо наполниться, прежде чем они смогут вытолкнуть кровь. В это же время расслабление предсердий позволяет им вновь принимать кровь, поступающую по венам.

Во время общей паузы предсердия и желудочки расслаблены. Кровь из вен поступает в предсердия, а затем проходит в желудочки, пока те расслаблены. Наполнение подготавливает камеры к следующему сокращению, поэтому пауза является рабочей частью цикла, а не его остановкой. Когда камеры наполняются, сердце может снова начать последовательное сокращение предсердий и желудочков.

Клапаны направляют кровь, открываясь и закрываясь в зависимости от её движения. При систоле предсердий открыты створчатые клапаны между предсердиями и желудочками, а полулунные клапаны на выходе из желудочков закрыты. При систоле желудочков створчатые клапаны закрываются, чтобы кровь не вернулась в предсердия, а полулунные открываются для выхода крови в артерии. Во время общей паузы створчатые клапаны открыты для наполнения желудочков, полулунные закрыты и не дают крови вернуться из артерий.

При частоте около 75 сокращений в минуту полный цикл занимает примерно 0,8 секунды. На систолу предсердий приходится около 0,1 секунды, на систолу желудочков — около 0,3 секунды, на общую паузу — около 0,4 секунды. Сумма длительностей этапов даёт длительность цикла: 0,1 + 0,3 + 0,4 = 0,8 секунды. Пауза дольше систолы предсердий, но во время неё сердце продолжает наполняться кровью.

Этапы сердечного цикла

Сначала проследите по таблице, какая камера сокращается и куда направляется кровь. Затем проверьте, какие клапаны открыты: это помогает объяснить, почему кровь движется именно в указанную сторону. Длительности трёх этапов складываются в полный сердечный цикл.

Разбор задач

Задача 1. Установите последовательность этапов сердечного цикла: общая пауза, систола желудочков, систола предсердий. Нужно расположить названия так, чтобы они отражали повторяющуюся работу сердца. Для этого проследим, как кровь переходит из одной части сердца в другую. Затем проверим, какое событие подготавливает камеры к началу нового цикла.

1. Сначала сокращаются предсердия и направляют кровь в желудочки. Значит, первым этапом из предложенных будет систола предсердий.
2. После наполнения желудочки сокращаются и выталкивают кровь в артерии. Поэтому за систолой предсердий следует систола желудочков.
3. Затем обе пары камер расслабляются и наполняются кровью. Это общая пауза, после которой цикл повторяется.

Ответ: систола предсердий → систола желудочков → общая пауза.

Задача 2. Определите, куда движется кровь при систоле желудочков и какие клапаны препятствуют её обратному току. Важно не просто назвать сосуды, а связать направление кровотока с закрытием клапанов. Вспомним, что сокращённые желудочки выталкивают кровь из своих полостей. При этом кровь должна выходить в артерии, а не возвращаться в предсердия.

1. Правый желудочек выталкивает кровь в лёгочную артерию, а левый — в аорту.
2. Чтобы кровь не вернулась в предсердия, закрываются створчатые клапаны между предсердиями и желудочками.
3. Полулунные клапаны на выходе из желудочков открываются, пропуская кровь в артерии. После её выхода они препятствуют возвращению крови из артерий в желудочки.

Ответ: кровь движется из правого желудочка в лёгочную артерию, из левого — в аорту; обратному току в предсердия препятствуют створчатые клапаны, а полулунные клапаны не дают крови вернуться из артерий.

Задача 3. При частоте 75 сокращений в минуту найдите длительность одного цикла и паузы, если систола предсердий длится 0,1 секунды, а систола желудочков — 0,3 секунды. Частота показывает, сколько циклов укладывается в одну минуту. Сначала найдём время одного цикла, а потом вычтем из него известные этапы. Так мы не перепутаем длительность паузы с длительностью всего цикла.

1. В одной минуте 60 секунд, а за минуту происходит 75 циклов. Делим время на число циклов: 60 ÷ 75 = 0,8 секунды.
2. Складываем длительности двух систол: 0,1 + 0,3 = 0,4 секунды.
3. Вычитаем это время из полного цикла: 0,8 − 0,4 = 0,4 секунды.

Ответ: длительность сердечного цикла — 0,8 секунды, общей паузы — 0,4 секунды.

Типичные ошибки

Ошибка — считать, что предсердия и желудочки сокращаются одновременно. Так можно подумать, потому что оба отдела относятся к одному органу, но их сокращения следуют друг за другом: сначала сокращаются предсердия, затем желудочки. Такая очередность помогает сначала наполнить желудочки, а потом вытолкнуть кровь в артерии. Проверить себя просто: восстановите этапы цикла и убедитесь, что систола предсердий стоит перед систолой желудочков.

Не следует путать систолу и диастолу. Путаница возникает из-за того, что оба термина обозначают состояния камер и часто встречаются рядом в описании цикла. Систола означает сокращение, диастола — расслабление и заполнение кровью. Если сомневаетесь, спросите себя: камера сейчас выталкивает кровь или наполняется?

Неверно предполагать, что кровь движется через сердце в обоих направлениях. При изменении давления кровь может стремиться вернуться, но клапаны закрываются и мешают обратному току. Поэтому кровоток проходит через камеры в определённой последовательности. Для проверки проследите путь крови и уточните, какой клапан открыт, а какой закрыт на каждом этапе.

Общая пауза — не остановка сердца. Ошибку допускают, потому что название звучит как перерыв в работе, а камеры в этот момент не сокращаются. Однако кровь продолжает поступать в предсердия и заполнять желудочки, подготавливая сердце к следующему циклу. Проверьте себя: если камеры наполняются и цикл продолжается, значит, сердце не остановилось.

Связь с другими темами

Чтобы понять сердечный цикл, нужно знать строение сердца: где расположены предсердия и желудочки, какие клапаны разделяют камеры и куда направляется кровь. Эти знания позволяют объяснить, почему сокращение каждого отдела приводит к движению крови в определённую сторону. Работа желудочков поддерживает движение крови по большому и малому кругам кровообращения. Понимание цикла также пригодится при изучении пульса, кровяного давления и регуляции работы сердца: эти явления связаны с сокращениями и изменениями кровотока.

Что запомнить

• Сердечный цикл — это последовательность сокращений и расслаблений отделов сердца.
• Сначала сокращаются предсердия, затем желудочки.
• При сокращении желудочков кровь поступает в артерии.
• Клапаны препятствуют обратному току крови.
• При частоте 75 сокращений в минуту сердечный цикл длится около 0,8 секунды.
• Общая пауза — часть сердечного цикла, а не остановка сердца.