Строение и функции сердца
Значение кровообращения. Постоянная циркуляция крови по замкнутой системе организма, обеспечивающая обмен веществ в органах, называется кровообращением. С помощью кровообращения происходит снабжение клеток тела кислородом, питательными веществами, водой, минеральными веществами и выведение из организма углекислого газа и других конечных продуктов обмена. Кровообращение осуществляет между органами гуморальную взаимосвязь, вследствие чего организм функционирует как целостная система. Кровообращение имеет большое значение в осуществлении терморегуляции, поддержании постоянства температуры тела, в транспортировке кислорода и углекислого газа между дыхательной системой и тканью. Кровообращение является важным фактором организма в адаптации к меняющимся условиям внешней и внутренней среды. Без кровообращения нет жизни. Замедление или ускорение кровообращения оказывает влияние на работу органов, тканей, клеток, снижает работоспособность человека и ослабляет резистентность (сопротивляемость) организма к болезням.
Система кровообращения состоит из сердца и кровеносных сосудов и нервов, регулирующих их работу.
Строение сердца (рис 68). Сердце расположено в грудной полости, левее грудины. Масса сердца взрослого человека в среднем составляет 300 г. Сердце состоит из трех слоев: первый слой называется эпикардом. Это тонкий слой, находится снаружи сердца. Этот слой еще называют околосердечной сумкой, он образован соединительной тканью. Внутренняя поверхность эпикарда выделяет жидкость (серозная жидкость), которая уменьшает трение при ее сокращении. Второй слой представляют мышечные волокна, он называется миокардом. Сердечная мышца, в отличие от скелетных мышц, относится к особой группе мышц. Третий слой называется эндокардом, внутренняя поверхность сердца образована соединительной тканью. Под эндокардом находится густая сеть нервных волокон, что обеспечивает высокую чувствительность к изменению объема крови, химического состава и температуры крови, притекающей в полость сердца. В миокардиальном слое имеются нервные узлы, которые осуществляют саморегуляцию функции сердца и сердечного аппарата.
Рис. 68. Строение сердца
Сердце человека состоит из правой и левой половин, которые не имеют между собой сообщения. Каждая половина, в свою очередь, состоит из предсердия и желудочка. Предсердия и желудочки соединяются между собой отверстиями, по краям которых располагаются створки клапанов (рис. 69).
Рис. 69. Клапаны сердца
Клапаны сердца образованы соединительной тканью, имеют специфическую структуру, сухожильные нити, открываются в полость желудочков. Клапаны обеспечивают движение крови в одну сторону. Сердце человека состоит из четырех отделов: два предсердия и два желудочка.
Работа сердца. Сердце - это мышечный орган, непрерывно работающий в течение всей жизни человека. Работа сердца состоит из трех периодов: сокращение, расслабление и пауза. При сокращении сердца кровь из него выталкивается в кровеносные сосуды. Во время расслабления и паузы в предсердия сердца поступает кровь из венозных сосудов, и сердце успевает отдыхать. Фаза сокращения сердца называется систолой, фаза расслабления - диастолой. У взрослых людей сердце сокращается и расслабляется в среднем 70-75 раз в минуту. Это называют работой, или ритмом
сердца. С учащением сердечных сокращений движение крови ускоряется. При этом в ткани, клетки в достаточном количестве поступают питательные вещества и кислород. Однако учащение сердечных сокращений в течение длительного времени вместо пользы оказывает отрицательное влияние. Ускорение кровообращения сокращает время контакта крови с легочной тканью, и кислород не успевает переходить в эритроциты, а углекислый газ выходить из эритроцитов в легкие. Отсюда может наблюдаться недонасыщение крови кислородом и накопление углекислого газа в организме, что приводит к изменению функции тканей и клеток. Это приводит к изменению химического состава крови и ее реакции (от слабощелочной к кислой), в результате изменяются условия, необходимые для протекания биохимических и физиологических процессов в тканях, ухудшается самочувствие человека, иногда это сопровождается нарушением функции нервной и других систем, могут возникнуть болезни. Основная работа сердца - генерация энергии для проталкивания крови по кровеносным сосудам. Сердечная ткань так же, как нервная ткань, очень чувствительна к недостатку кислорода в крови. В клетках миокарда содержится очень много митохондрий. Для синтеза АТФ в митохондриях потребляется кислород в большом количестве. При снижении концентрации кислорода в цитоплазме клетки этот процесс нарушается. А если в самих митохондриях происходит снижение концентрации кислорода, тогда набухает их мембрана и осуществляется переход кислорода из цитоплазмы в митохондрии. Благодаря этой функции мембраны создаются условия для синтеза АТФ. Следовательно, снижение концентрации кислорода в митохондриях является раздражителем для их мембраны и активизирует ее функцию.
Недостаток концентрации кислорода в крови ослабляет работу сердца, возникает болезнь. Например, известно, что инфаркт миокарда (некроз мышечной ткани, погибшие ткани сердца не восстанавливаются, они зарубцовываются и не участвуют в его работе) может быть у людей в любом возрастном периоде. Клетки миокарда соединены между собой вставочными дисками. В результате недостаточной концентрации кислорода происходит нарушение контакта между вставочными дисками и отсюда, как следствие, замедление перехода возбуждения от одной клетки к другой, что приводит к возникновению аритмии сердца.
Количество митохондрий в миокардиальных клетках зависит от активного состояния организма. У людей, ведущих активный образ жизни, в сердце количество митохондрий значительно больше. Отсюда и выше энергетическое состояние Системы кровообращения, что поддерживает производительность умственного и физического труда. У людей, ведущих пассивный образ жизни, физически менее активных, наблюдается противоположный процесс. Если пассивный образ жизни сменяется активной физической и умственной деятельностью, тогда происходит повышение обмена веществ и улучшение снабжения миокарда энергией. Человек становится активным, инициативным.
Наука, исследующая функции сердца, называется кардиологией, а лечащий врач-кардиологом. Функцию сердца исследуют электрокардиографическим, баллистокардиографическим методами.
1. Что называют кровообращением и каково его значение?
2. Каково строение сердца?
3. Где расположены клапаны и какую функцию они выполняют?
4. Какова функция сердца?