§ 27 Строение и работа сердца. Регуляция работы сердца

Определения и обозначения

Сердце — полый мышечный орган, который ритмично сокращается и обеспечивает движение крови по сосудам. Полым его называют потому, что внутри находятся камеры, заполненные кровью. Это определение помогает понять, почему сердце работает как насос.

Сердечный цикл — последовательность сокращения предсердий, сокращения желудочков и общей паузы. Каждый этап сменяет следующий в определённом порядке. Благодаря циклу сердце успевает принять кровь, вытолкнуть её и немного отдохнуть.

Автоматия сердца — способность сердца самостоятельно вырабатывать импульсы, вызывающие его сокращения. Импульсы возникают в особых клетках сердечной мышцы и распространяются по сердцу. Поэтому орган может продолжать ритмичную работу без непрерывных команд мозга.

Регуляция работы сердца — изменение частоты и силы сердечных сокращений под влиянием нервных и гуморальных воздействий. Нервные сигналы поступают по волокнам нервной системы, а гуморальные влияния создают вещества, переносимые кровью. Такая регуляция позволяет сердцу подстраиваться под нагрузку, отдых и эмоциональное состояние.

Как это устроено

Сердце разделено перегородкой на правую и левую половины, потому что кровь после возвращения от органов должна отделяться от крови, насыщенной кислородом в лёгких. В каждой половине есть предсердие и желудочек, соединённые отверстием с клапаном. Благодаря полной перегородке венозная и артериальная кровь в норме не смешиваются, поэтому органы получают кровь с подходящим содержанием кислорода.

Кровь движется из предсердий в желудочки, а затем из желудочков в артерии. Створчатые клапаны расположены между предсердиями и желудочками, а полулунные — у начала лёгочной артерии и аорты. Они открываются и закрываются из-за разницы давления, поэтому кровь течёт в одном направлении и не возвращается назад.

Сердечный цикл начинается с сокращения предсердий: они проталкивают кровь в расслабленные желудочки. Затем сокращаются желудочки, а кровь выталкивается в лёгочную артерию и аорту. Во время общей паузы все камеры расслаблены, поэтому сердце наполняется кровью и восстанавливает силы перед новым циклом.

Импульсы, запускающие сокращения, возникают в самом сердце. Затем они распространяются по сердечной мышце в определённой последовательности, сначала вызывая работу предсердий, а потом желудочков. Такая автоматия поддерживает ритм даже тогда, когда к сердцу не поступают постоянные сигналы извне.

Нервная система может ускорять или замедлять сердцебиение и менять силу сокращений. Вещества, переносимые кровью, например гормоны, тоже воздействуют на сердечную мышцу. При беге эти влияния помогают быстрее доставлять кислород к мышцам, а в покое снижают нагрузку на сердце.

Камеры сердца и направление движения крови

Пользуясь таблицей, двигайтесь по строкам и проверяйте, откуда кровь пришла и куда направилась дальше. Сначала можно проследить правую половину сердца до лёгких, затем левую половину от лёгких к органам. Название клапана на выходе помогает понять, какое отверстие защищает камеру от обратного тока.

Разбор задач

Задача 1

Условие: Проследите путь крови от полых вен до лёгочной артерии и назовите камеры сердца, которые она проходит.

1. Из полых вен кровь поступает в правое предсердие, потому что именно оно принимает кровь от органов тела.
2. Через трёхстворчатый клапан кровь проходит в правый желудочек. Клапан открывается в сторону желудочка и не позволяет крови вернуться при его сокращении.
3. Правый желудочек выталкивает кровь через полулунный клапан в лёгочную артерию. Значит, путь проходит через правое предсердие и правый желудочек.

Ответ: полые вены → правое предсердие → правый желудочек → лёгочная артерия.

Задача 2

Условие: Определите, какой клапан препятствует возврату крови из левого желудочка в левое предсердие.

1. Сначала определяем границу между нужными камерами: левое предсердие соединяется с левым желудочком.
2. Между этими камерами расположен створчатый клапан, который должен пропускать кровь только в желудочек.
3. При сокращении левого желудочка давление в нём возрастает, створки закрываются и не дают крови вернуться в предсердие.

Ответ: двустворчатый, или митральный, клапан.

Задача 3

Условие: При физической нагрузке частота сердечных сокращений увеличилась. Объясните, зачем это происходит и какие системы организма участвуют в регуляции.

1. Работающие мышцы расходуют больше кислорода и питательных веществ и быстрее образуют углекислый газ.
2. Чтобы усилить обмен веществ, сердцу нужно увеличить минутный объём крови: для этого сокращения становятся чаще и сильнее.
3. Изменение работы обеспечивают нервная система и гуморальные факторы, прежде всего вещества, выделяемые при нагрузке и переносимые кровью.

Ответ: сердце ускоряет и усиливает работу, чтобы быстрее снабжать мышцы; участвуют нервная и гуморальная регуляция.

Типичные ошибки

Ошибка — считать предсердия и желудочки одинаковыми по роли. Предсердия принимают кровь, а желудочки выталкивают её в артерии, поэтому при проверке нужно назвать направление движения крови из каждой камеры.

Ошибка — путать стороны сердца с точки зрения наблюдателя и самого человека. Правая половина сердца содержит венозную кровь и направляет её к лёгким, поэтому полезно мысленно ориентироваться по телу человека.

Ошибка — полагать, что клапаны сами проталкивают кровь. Они не создают движение, а открываются и закрываются при изменении давления; проверить себя можно вопросом: какая камера сокращается и куда при этом направляется кровь?

Ошибка — считать, что нервная система создаёт каждый сердечный импульс. Сердце обладает автоматией, а нервные влияния лишь изменяют его работу, поэтому нужно различать самостоятельное возникновение ритма и его регуляцию.

Связь с другими темами

Для понимания работы сердца нужно знать строение кровеносной системы и различия между артериями, венами и капиллярами. Также важно уметь прослеживать большой и малый круги кровообращения, поскольку сердце соединяет их в единую систему.

Эти знания пригодятся при изучении влияния физической нагрузки на организм и причин сердечно-сосудистых заболеваний. Понимание работы клапанов, камер и регуляции помогает объяснить, почему для здоровья важны движение, отдых и профилактика.

Что запомнить

• Сердце состоит из четырёх камер: двух предсердий и двух желудочков.
• Правая половина сердца направляет кровь к лёгким, левая — ко всем органам тела.
• Клапаны препятствуют обратному току крови.
• Сердечный цикл включает сокращение предсердий, сокращение желудочков и общую паузу.
• Сердце способно самостоятельно вырабатывать импульсы к сокращению.
• Нервные и гуморальные воздействия изменяют частоту и силу сердечных сокращений.