"Форменные элементы крови. Свёртываемость крови. Иммунитет.": Часть 1
Биология, 9 класс
1.jpeg Сердце человека - это жизненно важный орган, играющий ключевую роль в обеспечении стабильного кровообращения. Несмотря на небольшие размеры, сердце выполняет функцию мощного насоса, обеспечивая...
Видео
Конспект
1.jpeg Сердце человека - это жизненно важный орган, играющий ключевую роль в обеспечении стабильного кровообращения. Несмотря на небольшие размеры, сердце выполняет функцию мощного насоса, обеспечивая циркуляцию крови по всему организму. сердца Сердце человека состоит из четырёх камер: правого и левого предсердий, правого и левого желудочков. Физиологи часто разделяют сердце не на четыре камеры, а на две половины: правое сердце и левое сердце, поскольку каждая половина обладает своими уникальными характеристиками, связанными с тем кругом кровообращения, в который из этой половины попадает кровь. Между предсердиями и желудочками правой и левой половины сердца находятся межпредсердная и межжелудочковая перегородки соответственно. Каждая половина выполняет свою функцию, работая синхронно, но с разной нагрузкой. Левый желудочек обслуживает большой круг кровообращения, где сосудистое сопротивление высоко, поэтому его стенка значительно толще. Правый желудочек работает с малым кругом (лёгочным), где сопротивление сосудов ниже, и его стенка гораздо тоньше.
Из желудочков кровь выбрасывается в крупные сосуды: из левого - в аорту, из правого - в лёгочный ствол. В предсердиях заканчиваются круги кровообращения: в левое предсердие поступают четыре лёгочные вены, а в правое - верхняя и нижняя полые вены. Таким образом, предсердия получают кровь из вен, а желудочки выбрасывают её в артерии, поддерживая циркуляцию по двум кругам.
Однонаправленность тока крови обеспечивается системой клапанов. Между предсердиями и желудочками находятся створчатые клапаны - митральный (двустворчатый) в левой половине сердца и трикуспидальный (трёхстворчатый) в правом. Эти клапаны предотвращают обратный ток крови благодаря сухожильным нитям и папиллярным мышцам, которые фиксируют створки клапанов и препятствуют их вывороту при сокращении желудочков. Между желудочками и выходящими сосудами расположены полулунные клапаны - аортальный и клапан лёгочной артерии, которые также препятствуют обратному току крови из аорты и легочного ствола соответственно.
С физиологической точки зрения сердце можно разделить на два типа тканей: рабочие кардиомиоциты и клетки проводящей системы. Рабочие кардиомиоциты отвечают за механическую активность сердца - сокращения, создающие давление, необходимое для движения крови. Клетки проводящей системы отвечают за автоматию сердца - они генерируют потенциал действия с определенной частотой и проводят его до рабочих клеток. Рабочие кардиомиоциты и кардиомиоциты проводящей системы отличаются по многим параметрам. Во-первых, клетки отличаются морфологически - рабочие клетки намного больше и обладают ярко выраженной поперечно-полосатой исчерченностью. Вовторых, эти клетки отличаются электрофизиологически - потенциал действия рабочих кардиомиоцитов начинается со стабильного потенциала покоя, равного примерно - 80 мВ. Фаза деполяризации развивается за счет большого тока ионов натрия через потенциалзависимые натриевые каналы. Следом идет фаза быстрой реполяризации за счет ультрабыстрого и транзиторного калиевых токов. После наступает фаза плато активируются потенциалзависимые кальциевые каналы, ионы кальция в большом количестве заходят в цитоплазму через них. Наконец, наступает фаза реполяризации за счет калиевых токов задержанного выпрямления. К клеток проводящей системы потенциал действия особенный, его мы обсудим чуть позже.
2.jpeg Рабочие кардиомиоциты обеспечивают механическую активность сердца, которая циклична и состоит из последовательно сменяющих друг друга фаз систолы и диастолы:
Систола предсердий - кровь поступает из предсердий в желудочки. Это первая стадия, при которой предсердия сокращаются, обеспечивая дополнительное наполнение желудочков;
Систола желудочков делится на:
Изоволюмическое сокращение - предсердно-желудочковые клапаны и полулунные клапаны закрыты, объём крови в желудочках неизменен, но давление крови на стенку желудочка растёт. В начале этой фазы происходит закрытие створчатых (предсердно-желудочковых) клапанов, что сопровождается глухим звуком - первым тоном сердца;
Изгнание крови из желудочков - давление в желудочках во время этой фазы превышает давление в аорте или лёгочной артерии, и кровь выталкивается в сосуды. Полулунные клапаны сердца открываются, позволяя крови выходить из желудочков в артерии.
Изоволюмическое расслабление желудочков - предсердно-желудочковые клапаны и полулунные клапаны закрыты, давление в желудочках падает при неизменном объеме крови, которая заполняет желудочки. В начале этой фазы происходит закрытие полулунных клапанов, что сопровождается вторым тоном сердца;
Общая диастола - расслабление желудочков и предсердий, именно во время этой фазы преимущественно происходит наполнение желудочков кровью.
Существуют два ключевых показателя объёма крови в сердце:
Конечный диастолический объём (КДО) - \sim 135 мл для левого желудочка. Это максимальный объём крови в желудочке во время фазы изоволюмического сокращения;
Конечный систолический объём (КСО) - \sim 65 мл для левого желудочка. Это объём крови в желудочке во время фазы изоволюмического расслабления;
Разность между КДО и КСО - ударный объём (УО), который составляет в среднем 70 мл. Это количество крови, выбрасываемое в аорту или лёгочную артерию за одно сокращение желудочка.
Минутный объём кровообращения (МОК) - это произведение УО на частоту сердечных сокращений (ЧСС). У среднего человека с ЧСС около 70 ударов в минуту, МОК равен примерно 4900 мл/мин (около 5 литров). Важно, что ударные и минутные объёмы левого и правого желудочков равны. Нарушение этого равновесия приводит к патологиям, например, отёку лёгких при застое в малом круге или периферическим отёкам при застое в большом.