СЕРДЦЕ И ЕГО ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

Общая характеристика. Сердце представляет собой полый мы­шечный орган, разделенный продольной перегородкой на изолиро­ванные друг от друга правую и левую половины. Каждая из них состоит из предсердия и желудочка, разделенных фиброзными перегородками. Односторонний ток крови из предсердий в желудочки и оттуда в аорту и легочную артерию обеспечивается клапанами, находящимися у входного и выходного отверстий желудочков. Откры­та и закрытие клапанов зависят от величины давлений по обе их стороны.

Мышечные волокна сердца содержат миофабриллы, имеющие поперечную исчерченность. Диаметр мышечных волокон составляет 24 мк, длина может достигать 50 мк.

Толщина стенок разных отделов сердца неодинакова. Это обусловлено различиями в мощности производимой работы. Наибольшая работа выполняется мышцами левого желудочка, толщина стен­ки которого достигает 10—15 мм. Стенки правого желудочка не­сколько тоньше (5—8 мм), еще тоньше стенки предсердий (2—3 мм).

Размеры сердца обусловлены объемом его полостей и толщиной стенок. Эти величины зависят от размеров тела, возраста, пола и двигательной активности человека. Размеры сердца определяют путем рентгенографии, объемы полостей — при помощи радиокар­диографии (введение в кровь радиоактивных веществ и регистрация проходящей через сердце крови при помощи счетчиков Гейгера-Мюллера). У здоровых взрослых мужчин среднего роста и веса длинник сердца равен в среднем 14 см, поперечник 12 см, объем по­лостей желудочков 250—350 мл. У женщин эти величины несколько меньше.

Общий объем сердца определяют при помощи специального метода — биплановой телерентгенографии. Снимки сердца при этом делаются в двух проекциях. На основании по­лученных величин вычисляют объем сердца. В среднем он составляет у мужчин 700—900 мл, у женщин 500—600 мл. Тяжелый физический труд и занятия спортом способству­ют развитию гипертрофии миокар­да и ведут к увеличению объема по­лостей сердца.

Сердце снабжается кровью через венечные артерии, начинающиеся у места выхода аорты. Кровь поступа­ет в венечные артерии во время рас­слабления сердца. При сокращении желудочков вход в венечные артерии прикрывается полулунными клапа­нами, а сами артерии сжимаются сократившейся мышцей сердца. Поэтому кровоснабжение сердца при его сокращении уменьшается. В венечные артерии поступает около 200—250 мл крови в 1 мин. При физической работе кровоснабжение сердца увеличивается.Объ­ем притекающей к нему крови зависит от мощности выполняемой работы. При очень напряженной работе кровоснабжение сердца может возрастать до 1000 мл.

ДЫХАНИЕ

Дыханием называется комплекс физиологических процессов, обеспечивающих потребление кислорода и выделение углекислого газа тканями живого организма. В основе дыхательной функции ле­жат тканевые окислительно-восстановительные биохимические про­цессы, обеспечивающие обмен энергии в организме человека, жи-иотных и растений.

Обмен газов, или потребление кислорода и выделение углекис­лого газа, между организмом и окружающей газовой средой осу­ществляется путем сложного взаимодействия систем дыхания, кровообращения и крови. Утилизация кислорода и выделение углекис­лого газа тканями зависят от окислительно-восстановительного потенциала клеток, а также от физических свойств тканевых струк­тур, определяющих скорость диффузии кислорода и углекислого раза через клеточные мембраны.

Газообмен является многозвеньевым процессом. Поступающий в легкие кислород переходит в кровь, доставляется к тканям, перехо­ти через стенки капилляров в межтканевую жидкость и утилизируются клетками. Углекислый газ из тканей поступает в кровь, достав­ляется к легким и переходит в альвеолярный воздух, состав которого поддерживается на относительно определенном уровне за счет «и «милиции легких. Такой взаимосвязанный обмен газов в организме может быть схематически представлен в следующей последова­тельности: 1) внешнее (легочное) дыхание, или обмен газов между внешней средой и альвеолами легких; 2) обмен газов между альве­олярным воздухом и кровью капилляров легких; 3) перенос кровью кислорода и углекислого газа; 4) обмен газов между кровью капил­ляров и тканями организма; 5) внутриклетечное, или тканевое, ды­хание (подробно рассматривается в курсе биохимии).

ВНЕШНЕЕ ДЫХАНИЕ

Общие положения. Атмосферный воздух попадает через нос и рот в трахею, переходит в правый и левый бронхи, которые древо­видно разветвляются. Из мелких бронхов воздух через бронхиолы заполняет легочные пузырьки — альвеолы, стенки которых состоят из эпителиальных клеток и опорной соединительной ткани. Сквозь альвеолярную мембрану происходит обмен газов между альвеоляр­ным воздухом и кровью, протекающей по капиллярам, оплетающим легочные пузырьки.

Обновление воздуха в альвеолах происходит благодаря измене­ниям объема грудной клетки в результате сокращения межребер­ных дыхательных мышц и диафрагмы. Дыхательные движения ока­зывают механическое влияние на органы средостения: сердце с крупными кровеносными сосудами, грудной проток лимфатической системы и пищевод. Важное значение для осуществления вдоха и выдоха имеет герметически замкнутая плевральная полость, точнее, плевральная щель. Она образована висцеральным (покрывающим легкое) и париетальным (выстилающим изнутри грудную клетку) листками плевры и заполнена небольшим количеством жидкости.

Механизмы вдоха и выдоха. Дыхательные движения—вдох и выдох — периодически изменяют объем грудной клетки.

При вдохе объем грудной клетки благодаря сокращению наруж­ных межреберных мышц диафрагмы увеличивается. Сокращение наружных межреберных мышц вызывает приподнимание ребер с грудной костью и, следовательно, увеличение грудной полости в пе­редне-заднем и боковых направлениях. Сокращение мышечных во­локон диафрагмы вызывает уплощение ее купола. Перегородка между грудной и брюшной полостями опускается, что также приво­дит к увеличению размера грудной клетки в вертикальном направ­лении. При этом происходит некоторое сдавливание органов брюш­ной полости.

После окончания сокращения наружных межреберных и ди-афрагмальной мышц начинается выдох. В условиях спокойного ды­хания опускание ребер при выдохе происходит пассивно, за счет эластической тяги растянутого при вдохе связочного аппарата. При более глубоком дыхании опускание ребер происходит активно, в ре­зультате сокращения внутренних межреберных мышц. Органы брюшной полости, смещенные вследствие сокращения диафрагмаль-ной мышцы после ее расслабления, вдавливают купол диафрагмы и грудную полость, уменьшая ее размеры в вертикальном направлений. Таким образом, выдох характеризуется уменьшением всех раз­меров грудной полости.

В конце выдоха ребра вместе с грудной костью опущены (рис. 83), купол диафрагмы глубоко вдается в грудную полость. Дыхательные мышцы расслаблены.

ПИЩЕВАРЕНИЕ