Сердце — фиброзно-мышечный полый орган, обеспечивающий посредством повторных ритмичных сокращений ток крови по кровеносным сосудам. Масса сердца 300гр. (0,5% массы тела).Функция – сокращаясь проталкивает кровь, связана с особенностями строения сердечной мышцы.
Стенка сердца состоит из 3-х слоев. Наружный слой стенки – эпикард - состоит из соединительной ткани. Средний – миокард – мощный мышечный слой (поперечнополосатая сердечная мышца). Внутренний – эндокард -из эпителиальной ткани. Сердце находится в соединительно-тканном мешке, который называется околосердечная сумка –перрикард. Перрикард имеет 2 листка – наружный и внутренний. Она не плотно прилегает к сердцу и не мешает ему работать. Кроме того, внутри околосердечной сумки выделяется жидкость, которая снижает трение сердца о стенки околосердечной сумки.
Сердце человека разделено сплошной перегородкой на левую и правую части. Каждая из них состоит из предсердия и желудочков. Между ними находится по створчатому клапану. Сухожильные нити, прикрепленные к сосочкам и мышцам, связывают клапаны с дном желудочка и не дают им вывернуться в сторону предсердий. При сокращении желудочков створчатые клапаны закрываются и кровь в предсердия попасть не может. Из левого желудочка кровь поступает в аорту, из правого – в легочную артерию. Между желудочками и этими артериями имеются полулунные клапаны. Они препятствуют возвращению крови из артерии в желудочки, поэтому кровь движется только в одном направлении.
Сердечный цикл имеет определенную продолжительность: 0,1с. – сокращается предсердие, 0,3с. – сокращаются желудочки, 0,4с. – длится пауза. Когда сердце учащает свою работу пауза становится короче.
Сердце работает ритмично (70-75 ударов в минуту). Работа сердца связана с сокращением миокарда, чередованием сокращений предсердий и желудочков и надежной работой клапанов. Период, охватывающий одно сокращение и одно расслабление сердца называется сердечным циклом (около 0,8сек.
). Каждый сердечный цикл состоит из 3-х фаз.
Сердце ритмически сокращается и расслабляется. При сокращении кровь выталкивается из камеры, а при расслаблении заполняет ее.
1. Сердечный цикл начинается с сокращения предсердий. При этом кровь через открытые створчатые клапаны проталкивается в желудочки сердцем. Сокращение предсердий начинается с места впадения в него вен, поэтому устья их сжаты и попасть назад кровь не может.
2. Всед за предсердием сокращаются и желудочки. Створчатые клапаны, отделяющие предсердие от желудочков поднимаются, захлопываются и препятствуют возврату крови в предсердия. Удерживающие их нити и сосочковые мышцы напряжены. Благодаря этому кровь не может попасть в предсердия. Под ее напором открываются полулунные клапаны на границе между желудочками и выносящими сосудами. И кровь направляется из левого желудочка в аорту (большой круг кровообращения), а из правого желудочка – в легочные артерии (малый круг кровообращения).
3. Пауза. После окончания сокращения желудочков артерии растягиваются под напором вытолкнутой крови, а полулунные лапаны захлопываются и кровь устремляется по артериям. Попасть обратно в желудочки сердца кровотоку мешают полулунные клапаны. Во время паузы сердечные камеры заполняются кровью, створчатые клапаны открыты, из вен кровь попадает в предсердия и частично попадает в желудочки. Когда начнется новый цикл, оставшаяся в предсердии кровь будет вытолкнута в желудочки – цикл повторится.
Правильное направление крови по кругам (большому и малому) кровообращения обеспечивает клапанный аппарат сердца: трехстворчатый; легочный; митральный; аортальный клапаны. Они открываются в нужный момент и закрываются, препятствуя кровотоку в обратном направлении.
| Трехстворчатый клапан | Он расположен между правым предсердием и правым желудочком. Он состоит из трех створок. Если клапан открыт, кровь переходит из правого предсердия в правый желудочек. Когда желудочек наполняется, мышца его сокращается и под действием давления крови клапан закрывается, препятствуя обратному току крови в предсердие |
| Легочный клапан | При закрытом трехстворчатом клапане выход крови в правом желудочке возможен только через легочной ствол в легочные артерии. Легочный клапан расположен на входе в легочный ствол. Он открывается под давлением крови при сокращении правого желудочка, кровь поступает в легочные артерии, затем под действием обратного тока крови при расслаблении правого желудочка он закрывается, препятствуя обратному поступлению крови из легочного ствола в правый желудочек |
| Двустворчатый или митральный клапан | Находится между левым предсердием и левым желудочком. Состоит из двух створок. Если он открыт, кровь поступает из левого предсердия в левый желудочек, при сокращении левого желудочка он закрывается, препятствуя обратному току крови |
| Аортальный клапан | Закрывает вход в аорту. Тоже состоит из трех створок, которые имеют вид полулуний. Открывается при сокращении левого желудочка. При этом кровь поступает в аорту. При расслаблении левого желудочка, закрывается. Таким образом, венозная кровь (бедная кислородом) из верхней и нижней полой вен попадает в правое предсердие. При сокращении правого предсердия через трехстворчатый клапан она продвигается в правый желудочек. Сокращаясь, правый желудочек выбрасывает кровь через легочной клапан в легочные артерии (малый круг кровообращения). Обогащаясь кислородом в легких кровь превращается в артериальную и по легочным венам продвигается в левое предсердие, затем в левый желудочек. При сокращении левого желудочка артериальная кровь через аортальный клапан под большим давлением попадает в аорту и разносится по всему организму (большой круг кровообращения) |
| Сердечная мышца -миокард | Выделяют сократительный и проводящий миокард. Сократительный миокард - это собственно мышца, которая сокращается и производит работу сердца. Для того чтобы сердце могло сокращаться в определенном ритме, оно имеет уникальную проводящую систему. Электрический импульс для сокращения сердечной мышцы возникает в синоатриальном узле, который находится в верхней части правого предсердия и распространяется по проводящей системе сердца, достигая каждого мышечного волокна |
Основные свойства сердечной мышцы: возбудимость, проводимость, сократимость и автоматия.
Возбудимость - это способность миокарда под действием электрических, химических, термических и других раздражителей приходить в состояние возбуждения. Процессы возбуждения в сердечной мышце, как и в любой другой ткани, сопровождаются изменением биоэлектрических процессов в мышечных клетках.
Проводимость (т.е. возможность прохождения возбуждения по ткани) сердечной мышцы очень высока и обеспечивается особым строением межклеточных контактов как в рабочем миокарде, так и в проводящей системе сердца.
Сократимость сердечной мышцы отличается от скелетной. Миокард почти не обнаруживает зависимости между силой раздражения и величиной реакции. На допороговые раздражения миокард вообще не отвечает, но как только сила раздражения достигает порогового уровня, возникает максимальное сокращение. Дальнейшее нарастание раздражающего тока не меняет величины раздражения (закон "все или ничего"). Сократимость сердечной мышцы определяется особенностями строения ее волокон и соотношением между длиной и напряжением саркомера. Другими словами, чем сильнее сердце растянуто во время диастолы, тем сильнее оно сокращается во время систолы (закон Франка - Стерлинга).
Автоматия, т.е. способность к ритмическому сокращению без всяких видимых раздражений под влиянием импульсов, возникающих в самом органе, является характерной особенностью сердца. Ритмическое сокращение сердца проявляется уже на ранних стадиях эмбрионального развития (у человеческого эмбриона - на 18-20 день). Так же ритмически сокращаются сердечные клетки эмбриона в культуре тканей (т.е. вне организма).
При физической нагрузке обмен веществ в организме возрастает, усиливается потребление кислорода и питательных, больше выделяется продуктов распада.Поэтому работа сердца усиливается. Услиление сердечной деятельности может произойти как за счет увеличения частоты сердечяных сокращений, так и за счеть выброса большого количества крови при каждом сокращении. Количество крови, выбрасываемое сердцем за 1 цикл, называется ударным объемом сердца. Ударный объем сердца нетринированного человека небольшой, т.к. сердечная мышца слаба и не может вытолкнуть большое количество крови. Поэтому усиление кровообращения происходит за счет возрастания частоты сердечных сокращений. Но при этом сокращается время, приходящееся на паузу сердца, и сердце мало отдыхает и быстро устает. У тренированных людей увеличение работы сердца происходит больше за счет увеличения ударного объема, т.е. количества крови, выбрасываемого в аорту при каждом сокращении. Поэтому период отдыха сердца уменьшается мало и сенрдце успевает отдохнуть (работает экономично). При очень высоких нагрузках сердце тренированного человека может увеличить свою работоспособность не менее чем в 2 раза за счет ударного объема и в 3 раза за счет частоты сокращений. Итого в 6 раз. (нетринированного только – в 3 раза).
При тренировках нагрузка должна:
- не только постепенно наращиваться, но и правильно дозхироваться.
- Правильное соотношение работы и отдыха