Какво е характерно за обща пауза в сърдечния цикъл. Сърдечен цикъл и неговата фазова структура. Систола. Диастола. Асинхронна фаза на свиване. Фаза на изометрична контракция. Основи на сърдечната морфофизиология

ЦИКЪЛ НА СЪРЦЕТО

Сърдечен цикъл- концепция, отразяваща последователността от процеси, протичащи в едно свиване сърцаи последващото му отпускане. Всеки цикъл включва три големи етапа: систола предсърдия , систолавентрикули И диастола . Срок систолаозначава мускулна контракция. Маркирайте електрическа систола- електрическа активност, която стимулира миокардаи обаждания механична систола- свиване на сърдечния мускул и намаляване на обема на сърдечните камери. Срок диастолаозначава мускулна релаксация. По време на сърдечния цикъл кръвното налягане се повишава и намалява, съответно се нарича високо налягане по време на камерна систола систолно, и ниско по време на тяхната диастола - диастолно.

Честотата на повторение на сърдечния цикъл се нарича сърдечен ритъм, пита се сърдечен пейсмейкър.

Периоди и фази на сърдечния цикъл

Схематична връзка между фазите на сърдечния цикъл, ЕКГ, FKG, сфигмограми. Показани са вълните на ЕКГ, броя на FCG тоновете и части от сфигмограмата: a - анакрота, d - дикрота, j - катакрота. Номерата на фазите съответстват на таблицата. Скалата на времевата скала се запазва.

В долната част на страницата е дадена обобщена таблица на периодите и фазите на сърдечния цикъл с приблизителни налягания в камерите на сърцето и позицията на клапите.

Вентрикуларна систола

Вентрикуларна систола- периодът на свиване на вентрикулите, който позволява кръвта да бъде изтласкана в артериалното легло.

В свиването на вентрикулите могат да се разграничат няколко периода и фази:

Период на напрежение- характеризира се с началото на свиване на мускулната маса на вентрикулите без промяна на обема на кръвта вътре в тях.

• Асинхронна редукция- началото на възбуждане на вентрикуларния миокард, когато участват само отделни влакна. Промяната във вентрикуларното налягане е достатъчна за затваряне на атриовентрикуларните клапи в края на тази фаза.

  Изоволюметрична контракция- участва почти целият миокард на вентрикулите, но няма промяна в обема на кръвта вътре в тях, тъй като еферентните (полулунни - аортни и белодробни) клапи са затворени. Срок изометрична контракцияне е съвсем точна, тъй като по това време има промяна във формата (ремоделиране) на вентрикулите и напрежението на хордите.

Период на изгнание- характеризира се с изхвърляне на кръв от вентрикулите.

• Бързо изгонване- периодът от момента на отваряне на полулунните клапи до достигане на систолично налягане в камерната кухина - през този период се изхвърля максималното количество кръв.

  Бавно изгонване- периодът, когато налягането във вентрикуларната кухина започва да намалява, но все още е по-високо от диастоличното налягане. По това време кръвта от вентрикулите продължава да се движи под въздействието на придадената й кинетична енергия, докато налягането в кухината на вентрикулите и еферентните съдове се изравни.

В състояние на спокойствие вентрикулът на сърцето на възрастен изпомпва 60 ml кръв (ударен обем) за всяка систола. Сърдечният цикъл продължава до 1 s, съответно сърцето прави 60 контракции в минута (пулс, сърдечна честота). Лесно е да се изчисли, че дори в покой сърцето изпомпва 4 литра кръв на минута (сърдечен минутен обем, MCV). При максимално натоварване ударният обем на сърцето на трениран човек може да надхвърли 200 ml, пулсът може да надхвърли 200 удара в минута, а кръвообращението може да достигне 40 литра в минута.

Диастола

Диастола- периодът от време, през който сърцето се отпуска, за да приеме кръв. Като цяло се характеризира с намаляване на налягането във вентрикуларната кухина, затваряне на полулунните клапи и отваряне на атриовентрикуларните клапи с движение на кръвта във вентрикулите.

Вентрикуларна диастола

• Протодиастола- периодът на началото на релаксация на миокарда с спад на налягането по-ниско, отколкото в еферентните съдове, което води до затваряне на полулунните клапи.

  Изоволюметрична релаксация- подобна на фазата на изоволюметричната контракция, но точно обратното. Мускулните влакна се удължават, но без промяна на обема на камерната кухина. Фазата завършва с отваряне на атриовентрикуларните (митрални и трикуспидални) клапи.

Период на пълнене

• Бързо пълнене- вентрикулите бързо възстановяват формата си в отпуснато състояние, което значително намалява налягането в тяхната кухина и изсмуква кръв от предсърдията.

  Бавно пълнене- вентрикулите са почти напълно възстановили формата си, кръвта тече поради градиента на налягането във вената кава, където е с 2-3 mm Hg по-висока. Изкуство.

Предсърдна систола

Това е крайната фаза на диастолата. При нормална сърдечна честота приносът на предсърдната контракция е малък (около 8%), тъй като по време на относително дългата диастола кръвта вече има време да запълни вентрикулите. Въпреки това, с увеличаване на честотата на контракция, продължителността на диастола обикновено намалява и приносът на предсърдната систола за камерното пълнене става много значителен.

За да разбере как възникват, проявяват и лекуват някои сърдечни заболявания, всеки студент по медицина и особено лекар трябва да познава основите на нормалната физиология на сърдечно-съдовата система. Понякога изглежда, че сърдечният ритъм се основава на прости контракции на сърдечния мускул. Но всъщност механизмът на сърдечния ритъм съдържа по-сложни електро-биохимични процеси, които водят до механичната работа на гладките мускулни влакна. По-долу ще се опитаме да разберем какво поддържа редовен и непрекъснат сърдечен ритъм през целия живот на човека.

Електробиохимичните предпоставки за сърдечния цикъл започват да се залагат още в пренаталния период, когато се формират интракардиални структури в плода. Още в третия месец от бременността сърцето на детето има четирикамерна основа с почти пълно формиране на интракардиални структури и от този момент се извършват пълни сърдечни цикли.

За да се улеснят разбирането на всички нюанси на сърдечния цикъл, е необходимо да се дефинират такива понятия като фазите и продължителността на сърдечните контракции.

Сърдечният цикъл се разбира като едно пълно свиване на миокарда, по време на което настъпва последователна промяна за определен период от време:

• Предсърдно систолично съкращение,
• Вентрикуларна систолна контракция,
• Обща диастолна релаксация на целия миокард.

По този начин, в един сърдечен цикъл или в едно пълно сърдечно свиване, целият обем кръв, който е в кухината на вентрикулите, се изтласква в големите съдове, излизащи от тях - в лумена на аортата отляво и белодробната артерия отдясно. Благодарение на това всички вътрешни органи получават кръв в непрекъснат режим, включително мозъка (системно кръвообращение - от аортата), както и белите дробове (белодробно кръвообращение - от белодробната артерия).

Видео: механизъм на свиване на сърцето

Колко време продължава един сърдечен цикъл?

Нормалната продължителност на цикъла на сърдечния ритъм се определя генетично, като остава почти еднаква за човешкото тяло, но в същото време може да варира в нормални граници при различните индивиди. Обикновено продължителността на един пълен сърдечен ритъм е 800 милисекунди, които включват свиване на предсърдията (100 милисекунди), свиване на вентрикулите (300 милисекунди) и отпускане на сърдечните камери (400 милисекунди). В този случай сърдечната честота в спокойно състояние варира от 55 до 85 удара в минута, т.е. сърцето е в състояние да изпълни определения брой сърдечни цикли в минута. Индивидуалната продължителност на сърдечния цикъл се изчислява по формулата Пулс:60.

Какво се случва по време на сърдечния цикъл?

сърдечен цикъл от биоелектрична гледна точка (импулсът произхожда от синусовия възел и се разпространява в сърцето)

Електрическите механизми на сърдечния цикъл включват функциите на автоматичност, възбуждане, проводимост и контрактилност, тоест способността да се генерира електричество в миокардните клетки, да се провежда по-нататък по електрически активни влакна, както и способността да се реагира с механично свиване в отговор на електрическо възбуждане.

Благодарение на такива сложни механизми способността на сърцето да се свива правилно и редовно се поддържа през целия живот на човека, като в същото време фино реагира на постоянно променящите се условия на околната среда. Например, систолата и диастолата се появяват по-бързо и по-активно, ако човек е в опасност. В същото време, под въздействието на адреналин от кората на надбъбречната жлеза, се активира древният, еволюционно установен принцип на трите "Б" - борба, страх, бягане, изпълнението на което изисква по-голямо кръвоснабдяване на мускулите и мозъка, което от своя страна зависи пряко от дейността на сърдечно-съдовата система, по-специално от ускореното редуване на фазите на сърдечния цикъл.

хемодинамично отражение на сърдечния цикъл

Ако говорим за хемодинамика (движение на кръвта) през камерите на сърцето по време на пълно сърдечно свиване, заслужава да се отбележат следните характеристики. В началото на сърдечната контракция, след получаване на електрическа стимулация от мускулните клетки на предсърдията, в тях се активират биохимични механизми. Всяка клетка съдържа миофибрили, направени от протеините миозин и актин, които започват да се свиват под въздействието на микротокове от йони в и извън клетката. Наборът от контракции на миофибрилите води до свиване на клетката, а наборът от контракции на мускулните клетки води до свиване на цялата сърдечна камера. В началото на сърдечния цикъл предсърдията се свиват. В този случай кръвта през отвора на атриовентрикуларните клапи (трикуспидална отдясно и митрална отляво) навлиза в кухината на вентрикулите. След като електрическото възбуждане се разпространи до стените на вентрикулите, настъпва систолно свиване на вентрикулите. Кръвта се изхвърля в горните съдове. След изхвърлянето на кръвта от вентрикуларната кухина настъпва обща диастола на сърцето, докато стените на сърдечните камери се отпускат и кухините се пълнят пасивно с кръв.

Нормални фази на сърдечния цикъл

Една пълна сърдечна контракция се състои от три фази, наречени предсърдна систола, вентрикуларна систола и обща диастола на предсърдията и вентрикулите. Всяка фаза има свои собствени характеристики.

Първа фазаСърдечният цикъл, както вече беше описано по-горе, се състои от изливане на кръв в кухината на вентрикулите, което изисква отваряне на атриовентрикуларните клапи.

Втора фазаСърдечният цикъл включва периоди на напрежение и изтласкване, при които в първия случай има първоначално свиване на мускулните клетки на вентрикулите, а във втория има изливане на кръв в лумена на аортата и белодробния ствол, последвано от чрез движението на кръвта в тялото. Първият период е разделен на асинхронен и изоволуметричен контрактилен тип, като мускулните влакна на вентрикуларния миокард се съкращават съответно поотделно и след това по синхронен начин. Периодът на изтласкване също се разделя на два вида - бързо изхвърляне на кръв и бавно изхвърляне на кръв, в първия случай се отделя максимален обем кръв, а във втория - не толкова значителен обем, тъй като останалата кръв се движи в големи съдове под влиянието на лека разлика в налягането между вентрикуларната кухина и лумена на аортата (белодробен ствол).

Трета фаза, се характеризира с бързо отпускане на мускулните клетки на вентрикулите, в резултат на което кръвта бързо и пасивно (също под въздействието на градиента на налягането между запълнените кухини на предсърдията и "празните" вентрикули) започва да запълва последно. В резултат сърдечните камери се изпълват с обем кръв, достатъчен за следващия сърдечен изход.

Сърдечен цикъл при патология

Продължителността на сърдечния цикъл може да бъде повлияна от много патологични фактори. Така че, по-специално, ускорен сърдечен ритъм поради намаляване на времето на един сърдечен ритъм възниква по време на треска, интоксикация на тялото, възпалителни заболявания на вътрешните органи, инфекциозни заболявания, шокови състояния, както и наранявания. Единственият физиологичен фактор, който може да причини скъсяване на сърдечния цикъл, е физическата активност. Във всички случаи намаляването на продължителността на един пълен сърдечен ритъм се дължи на нарастващата нужда на телесните клетки от кислород, което се осигурява от по-чести сърдечни удари.

Увеличаването на продължителността на сърдечната контракция, което води до намаляване на сърдечната честота, възниква при нарушаване на проводимост на сърцето, което от своя страна се проявява клинично с аритмии от типа на брадикардия.

Как можете да оцените сърдечния цикъл?

Напълно възможно е директно да се изследва и оцени полезността на един пълен сърдечен удар с помощта на функционални диагностични методи. „Златният“ стандарт в този случай е, който ви позволява да записвате и интерпретирате показатели като ударен обем и фракция на изтласкване, които обикновено са 70 ml кръв на сърдечен цикъл и съответно 50-75%.

По този начин нормалното функциониране на сърцето се осигурява чрез непрекъснато редуване на описаните фази на сърдечни контракции, последователно заменящи се. Ако възникнат някакви отклонения в нормалната физиология на сърдечния цикъл, те се развиват. По правило това е признак на нарастваща болка и в двата случая тя страда. За да знаете как да лекувате тези видове сърдечна дисфункция, е необходимо ясно да разберете основите на нормалния цикъл на сърдечната дейност.

Видео: лекции за сърдечния цикъл

23 октомври 2017 г. Без коментари

Функционална мярка за помпената функция на сърцето се счита за сърдечен цикъл, който включва 2 фази - систола и диастола.

Фаза на диастола

В началото на диастола, непосредствено след затварянето на аортната клапа, налягането в лявата камера е по-ниско от аортното, но по-високо от предсърдното, т.к. Аортната и митралната клапа са затворени. Това е кратък изоволумен период на диастола (период на изометрична релаксация на вентрикула). След това вентрикуларното налягане пада под предсърдното, което кара митралната клапа да се отвори и кръвта да тече от атриума към вентрикула.

Има три периода на пълнене на вентрикула:

1) ранната (бърза) фаза на пълнене, по време на която се получава най-големият поток от кръв, натрупан в атриума, в вентрикула. След това вентрикуларното пълнене се забавя; в този случай атриумът действа като въже за връщане на кръв към сърцето (диастаза);

2) диастаза [(гръцки diastasis - отделяне) в кардиологията е показател за контрактилната функция на лявото предсърдие, представляващо разликата в налягането в лявото предсърдие в края и началото на диастола] и

3) свиване на атриума, което осигурява пълнене на вентрикула до неговия краен диастоличен обем.

През тази фаза кръвта частично тече ретроградно през отворите на белодробните вени поради липсата на клапи в тях.

По време на диастола кръвта от периферните съдове на системното кръвообращение се насочва към дясното предсърдие, а от белодробната циркулация - към лявото. Кръвта се движи от предсърдията към вентрикулите, когато се отворят трикуспидалната и митралната клапа.

Във фазата на ранната диастола кръвта тече свободно от венозните съдове в предсърдията и при отваряне на трикуспидалната и митралната клапа изпълва съответно дясната и лявата камера. Свиването на предсърдията (предсърдна систола), което се случва в края на вентрикуларната диастола, осигурява допълнителен активен кръвен поток в камерните камери. Този краен кръвен поток представлява 20-30% от общия обем на диастолното пълнене на вентрикулите.

Фаза на систола

След това започва процесът на свиване на вентрикулите - систола. По време на систола налягането в интравентрикуларната кухина се повишава и когато то надвиши налягането в предсърдията, митралната и трикуспидалната клапа са принудени да се затворят. По време на свиването на вентрикулите има кратък период от време, когато всичките четири клапи (отвори) на сърцето са затворени.

Това се определя от факта, че налягането във вентрикулите може да бъде достатъчно високо, за да затвори митралната и трикуспидалната клапа, но не достатъчно високо, за да отвори аортната и белодробната клапа. Когато всички сърдечни клапи са затворени, камерните обеми не се променят. Този кратък период в началото на камерната систола се нарича период на изоволумна контракция.

Тъй като вентрикулите продължават да се свиват, налягането в тях започва да надвишава налягането в аортата и белодробната артерия, което осигурява отварянето на аортната и белодробната клапа и изхвърлянето на кръв от вентрикулите (периодът на хетерометрично свиване или фаза на изтласкване). Когато систолата приключи и налягането във вентрикулите падне под налягането в белодробната артерия и аортата, белодробната и аортната клапа се затварят.

Въпреки че сърдечните цикли на дясното и лявото сърце са напълно идентични, физиологията на двете системи е различна. Тази разлика има функционален характер и в съвременната кардиология се обособява на базата на съответствието (от англ. compliance - съответствие, съгласие) на системите. В аспекта на разглеждания въпрос "комплайънс" е мярка за връзката между налягане (P) и обем (V) в затворена хемодинамична система. Съответствието отразява регулаторния компонент на системата. Има системи с високо и ниско съответствие. Дясната сърдечна система, която пренася кръв през дясното сърце (дясно предсърдие и камера) и в съдовете на белодробната артерия, се характеризира с висок комплайънс. В тази „венозна система“ значителните колебания в обема на кръвта, включително неговото увеличение, в дясната камера при нормални физиологични условия не влияят значително на налягането в съдовете на белодробната циркулация.

Благодарение на високото съответствие на дясната камера и съдовете на системата на белодробната артерия се осигурява пълно систолно изхвърляне на кръв от дясната камера в белодробната артерия, при което налягането е много ниско - в диапазона от 25 до 30 mm Hg. чл., което е приблизително 1/4-1/5 от нивото на нормалното системно кръвно налягане (100-140 mm Hg).

По този начин, нормално тънкостенната, т.е. относително ниска мощност, дясна камера се справя с изпомпването на големи обеми кръв поради високата си функционална съвместимост (високо съответствие) с белодробната артерия. Ако това съответствие не се е формирало в еволюцията, тогава при условия на повишено кръвоснабдяване на дясната камера (например незатваряне на междукамерната преграда с изтичане на кръв от лявата камера в дясната, хиперволемия), белодробната хипертония би са се развили (т.е. повишено налягане в белодробната артерия) - тежка форма на патология с висок риск от смърт.

За разлика от дясното сърце и белодробното кръвообращение, лявото сърце и системното кръвообращение са система с ниско съответствие. Структурите, включени в тази артериална система с "високо налягане", се различават значително от системата на дясното сърце: лявата камера е по-дебела и по-масивна от дясната; аортната и митралната клапа са по-дебели от белодробната и трикуспидалната клапа; системните артерии от мускулен тип, т.е. артериолите, са по-скоро „дебелостенни тръби“.

Обикновено дори леко намаляване на сърдечния дебит води до забележимо повишаване на тонуса на артериолите - резистивни съдове („кранове на съдовата система“, както ги нарече И. М. Сеченов) и съответно повишаване на нивото на системната диастолна кръв налягане, което зависи главно от тонуса на артериолите Напротив, увеличаването на сърдечния дебит е придружено от намаляване на тонуса на резистивните съдове и намаляване на диастолното налягане.

Тези факти, т.е. многопосочни промени в обема на кръвта и кръвното налягане, показват, че "артериалната система" на лявото сърце е система с ниско съответствие. И така, основният фактор, определящ кръвния поток във венозната система на дясното сърце, е обемът на кръвта, а в артериалната система на лявото сърце - съдовият тонус, т.е. кръвното налягане.

Сърдечен цикъл -Това е систолата и диастолата на сърцето, периодично повтарящи се в строга последователност, т.е. период от време, включващ едно свиване и едно отпускане на предсърдията и вентрикулите.

В цикличното функциониране на сърцето се разграничават две фази: систола (свиване) и диастола (отпускане). По време на систола кухините на сърцето се изпразват от кръв, а по време на диастола се пълнят. Периодът, който включва една систола и една диастола на предсърдията и вентрикулите и последващата обща пауза, се нарича сърдечен цикъл.

Предсърдната систола при животните продължава 0,1-0,16 s, а вентрикуларната - 0,5-0,56 s. Пълната пауза на сърцето (едновременна диастола на предсърдията и вентрикулите) продължава 0,4 s. През този период сърцето почива. Целият сърдечен цикъл продължава 0,8-0,86 s.

Работата на предсърдията е по-малко сложна от работата на вентрикулите. Предсърдната систола осигурява притока на кръв към вентрикулите и продължава 0,1 s. След това предсърдията навлизат във фазата на диастола, която продължава 0,7 s. По време на диастола предсърдията се изпълват с кръв.

Продължителността на различните фази на сърдечния цикъл зависи от сърдечната честота. При по-чести сърдечни контракции продължителността на всяка фаза, особено на диастолата, намалява.

Фази на сърдечния цикъл

Под сърдечен цикълразберете периода, обхващащ една контракция - систолаи една релаксация - диастолапредсърдия и вентрикули - обща пауза. Общата продължителност на сърдечния цикъл при сърдечна честота 75 удара/мин е 0,8 s.

Сърдечната контракция започва с предсърдна систола с продължителност 0,1 s. Налягането в предсърдията се повишава до 5-8 mm Hg. Изкуство. Предсърдната систола се заменя с камерна систола с продължителност 0,33 s. Вентрикуларната систола е разделена на няколко периода и фази (фиг. 1).

Ориз. 1. Фази на сърдечния цикъл

Период на напрежениепродължава 0,08 s и се състои от две фази:

• фаза на асинхронно свиване на камерния миокард - продължава 0,05 s. По време на тази фаза процесът на възбуждане и последващият процес на свиване се разпространяват в целия камерен миокард. Налягането във вентрикулите все още е близо до нулата. До края на фазата свиването обхваща всички миокардни влакна и налягането във вентрикулите започва бързо да нараства.
• фаза на изометрична контракция (0,03 s) - започва със затръшване на атриовентрикуларните клапи. В този случай се появява I, или систолен, сърдечен тон. Изместването на клапите и кръвта към предсърдията предизвиква повишаване на налягането в предсърдията. Налягането във вентрикулите се повишава бързо: до 70-80 mm Hg. Изкуство. в ляво и до 15-20 mm Hg. Изкуство. вдясно.

Платната и полулунната клапа са все още затворени, обемът на кръвта във вентрикулите остава постоянен. Поради факта, че течността е практически несвиваема, дължината на миокардните влакна не се променя, а само напрежението им се увеличава. Кръвното налягане във вентрикулите се повишава бързо. Лявата камера бързо става кръгла и удря със сила вътрешната повърхност на гръдната стена. В петото междуребрие, на 1 cm вляво от средноключичната линия, в този момент се открива апикалния импулс.

Към края на периода на напрежение бързо нарастващото налягане в лявата и дясната камера става по-високо от налягането в аортата и белодробната артерия. Кръвта от вентрикулите се втурва в тези съдове.

Период на изгнаниекръвта от вентрикулите продължава 0,25 s и се състои от бърза фаза (0,12 s) и бавна фаза на изтласкване (0,13 s). В същото време налягането във вентрикулите се повишава: в лявата до 120-130 mm Hg. чл., а вдясно до 25 mm Hg. Изкуство. В края на фазата на бавно изтласкване вентрикуларният миокард започва да се отпуска и започва диастола (0,47 s). Налягането във вентрикулите пада, кръвта от аортата и белодробната артерия се втурва обратно във вентрикуларните кухини и „затръшва“ полулунните клапи и се появява втори или диастоличен сърдечен тон.

Времето от началото на камерната релаксация до "затръшването" на полулунните клапи се нарича протодиастоличен период(0,04 s). След затваряне на полулунните клапи налягането във вентрикулите спада. Клапите на платната по това време са все още затворени, обемът на кръвта, оставаща във вентрикулите, и следователно дължината на миокардните влакна, не се променя, поради което този период се нарича период изометрична релаксация(0,08 s). Към края налягането във вентрикулите става по-ниско, отколкото в предсърдията, атриовентрикуларните клапи се отварят и кръвта от предсърдията навлиза във вентрикулите. Започва период на пълнене на вентрикулите с кръв, който продължава 0,25 s и е разделен на фази на бързо (0,08 s) и бавно (0,17 s) пълнене.

Вибрацията на стените на вентрикулите поради бързия приток на кръв към тях причинява появата на трети сърдечен тон. Към края на фазата на бавно пълнене настъпва предсърдна систола. Предсърдията изпомпват допълнителна кръв във вентрикулите ( пресистоличен период, равно на 0,1 s), след което започва нов цикъл на камерна активност.

Вибрацията на стените на сърцето, причинена от свиване на предсърдията и допълнителен приток на кръв към вентрикулите, води до появата на IV сърдечен тон.

При нормално слушане на сърцето силните I и II тонове се чуват ясно, а тихите III и IV тонове се откриват само с графичен запис на сърдечни звуци.

При хората броят на сърдечните удари в минута може да варира значително и зависи от различни външни влияния. При извършване на физическа работа или спортна дейност сърцето може да се свие до 200 пъти в минута. В този случай продължителността на един сърдечен цикъл ще бъде 0,3 s. Увеличаването на броя на сърдечните удари се нарича тахикардия,в същото време сърдечният цикъл намалява. По време на сън пулсът намалява до 60-40 удара в минута. В този случай продължителността на един цикъл е 1,5 s. Намаляването на броя на сърдечните удари се нарича брадикардия, докато сърдечният цикъл се увеличава.

Структура на сърдечния цикъл

Сърдечните цикли следват с честота, зададена от пейсмейкъра. Продължителността на един сърдечен цикъл зависи от честотата на сърдечните контракции и например при честота 75 удара/мин е 0,8 s. Общата структура на сърдечния цикъл може да бъде представена под формата на диаграма (фиг. 2).

Както се вижда от фиг. 1, с продължителност на сърдечния цикъл 0,8 s (честота на ударите 75 удара/мин), предсърдията са в състояние на систола 0,1 s и в състояние на диастола 0,7 s.

Систола- фаза на сърдечния цикъл, включваща свиване на миокарда и изхвърляне на кръв от сърцето в съдовата система.

Диастола- фаза на сърдечния цикъл, включваща релаксация на миокарда и запълване на кухините на сърцето с кръв.

Ориз. 2. Схема на общата структура на сърдечния цикъл. Тъмните квадрати показват систолата на предсърдията и вентрикулите, светлите квадрати показват тяхната диастола.

Вентрикулите са в систола за около 0,3 s и в диастола за около 0,5 s. В същото време предсърдията и вентрикулите са в диастола за около 0,4 s (обща диастола на сърцето). Вентрикуларната систола и диастола са разделени на периоди и фази на сърдечния цикъл (Таблица 1).

Таблица 1. Периоди и фази на сърдечния цикъл

Асинхронна фаза на свиване -началният етап на систола, по време на който вълна от възбуждане се разпространява през вентрикуларния миокард, но няма едновременно свиване на кардиомиоцитите и налягането във вентрикулите е от 6-8 до 9-10 mm Hg. Изкуство.

Изометрична фаза на свиване -етапът на систола, по време на който атриовентрикуларните клапи се затварят и налягането във вентрикулите бързо се повишава до 10-15 mmHg. Изкуство. вдясно и до 70-80 mm Hg. Изкуство. в ляво.

Фаза на бързо изтласкване -етап на систола, по време на който се наблюдава повишаване на налягането във вентрикулите до максимална стойност от 20-25 mm Hg. Изкуство. вдясно и 120-130 mm Hg. Изкуство. в ляво и кръвта (около 70% от систолното количество) навлиза в съдовата система.

Фаза на бавно изтласкване- етапът на систола, в който кръвта (останалите 30% от систолното количество) продължава да тече в съдовата система с по-бавна скорост. Налягането постепенно намалява в лявата камера от 120-130 до 80-90 mmHg. Чл., вдясно - от 20-25 до 15-20 mm Hg. Изкуство.

Протодиастолен период- преходният период от систола към диастола, през който вентрикулите започват да се отпускат. Налягането в лявата камера намалява до 60-70 mm Hg. Чл., В темперамент - до 5-10 mm Hg. Изкуство. Поради по-голямото налягане в аортата и белодробната артерия полулунните клапи се затварят.

Изометричен период на релаксация -етап на диастола, по време на който вентрикуларните кухини са изолирани от затворени атриовентрикуларни и полулунни клапи, те се отпускат изометрично, налягането се доближава до 0 mmHg. Изкуство.

Фаза на бързо пълнене -етапът на диастола, по време на който атриовентрикуларните клапи се отварят и кръвта се втурва във вентрикулите с висока скорост.

Бавна фаза на пълнене -етапът на диастола, по време на който кръвта бавно тече през празната вена в предсърдията и през отворените атриовентрикуларни клапи във вентрикулите. В края на тази фаза вентрикулите са 75% пълни с кръв.

Пресистоличен период -етапът на диастола съвпада с предсърдната систола.

предсърдна систола -свиване на предсърдните мускули, при което налягането в дясното предсърдие се повишава до 3-8 mm Hg. Чл., Вляво - до 8-15 mm Hg. Изкуство. и всяка камера получава около 25% от диастолния кръвен обем (15-20 ml).

Таблица 2. Характеристики на фазите на сърдечния цикъл

Свиването на миокарда на предсърдията и вентрикулите започва след тяхното възбуждане и тъй като пейсмейкърът се намира в дясното предсърдие, неговият потенциал за действие първоначално се разпространява към миокарда на дясното и след това лявото предсърдие. Следователно миокардът на дясното предсърдие реагира с възбуждане и свиване малко по-рано от миокарда на лявото предсърдие. При нормални условия сърдечният цикъл започва с предсърдна систола, която продължава 0,1 s. Неедновременното обхващане на миокардното възбуждане на дясното и лявото предсърдие се отразява чрез формирането на Р вълната на ЕКГ (фиг. 3).

Още преди предсърдната систола, AV клапите са отворени и кухините на предсърдията и вентрикулите вече са до голяма степен пълни с кръв. Скорост на разтягане тънките стени на предсърдния миокард с кръв са важни за дразненето на механорецепторите и производството на предсърден натриуретичен пептид.

Ориз. 3. Промени в сърдечната дейност в различни периоди и фази на сърдечния цикъл

По време на предсърдната систола налягането в лявото предсърдие може да достигне 10-12 mm Hg. чл., а вдясно - до 4-8 mm Hg. Чл., предсърдията допълнително запълват вентрикулите с обем кръв, който в покой е около 5-15% от обема, разположен във вентрикулите до този момент. Обемът на кръвта, навлизаща във вентрикулите по време на предсърдната систола, може да се увеличи по време на физическа активност и да достигне 25-40%. Обемът на допълнителното запълване може да се увеличи до 40% или повече при хора над 50 години.

Притокът на кръв под налягане от предсърдията насърчава разтягането на вентрикуларния миокард и създава условия за тяхното по-ефективно последващо свиване. Следователно предсърдията играят ролята на своеобразен усилвател на контрактилните възможности на вентрикулите. При тази предсърдна функция (например при предсърдно мъждене) ефективността на вентрикулите намалява, развива се намаляване на техните функционални резерви и се ускорява преходът към недостатъчност на контрактилната функция на миокарда.

В момента на предсърдната систола се записва а-вълна на кривата на венозния пулс, при някои хора при запис на фонокардиограма може да се запише 4-ти сърдечен тон.

Обемът на кръвта, разположена след предсърдната систола в камерната кухина (в края на тяхната диастола), се нарича крайна диастолна.Състои се от обема на кръвта, останала във вентрикула след предишната систола ( крайна систолнаобем), обемът кръв, който е изпълнил кухината на вентрикула по време на неговата диастола преди предсърдната систола, и допълнителният обем кръв, който е навлязъл във вентрикула по време на предсърдната систола. Количеството на крайния диастоличен кръвен обем зависи от размера на сърцето, обема на кръвта, изтичаща от вените, и редица други фактори. При здрав млад човек в покой може да бъде около 130-150 ml (в зависимост от възрастта, пола и телесното тегло може да варира от 90 до 150 ml). Този обем кръв леко повишава налягането във вентрикуларната кухина, което по време на предсърдната систола става равно на налягането в тях и може да варира в лявата камера в рамките на 10-12 mm Hg. Чл., А вдясно - 4-8 mm Hg. Изкуство.

За период от време 0,12-0,2 s, съответстващ на интервала PQна ЕКГ потенциалът за действие от SA възела се разпространява до апикалната област на вентрикулите, в миокарда на който започва процесът на възбуждане, бързо се разпространява в посоки от върха към основата на сърцето и от ендокардната повърхност до епикардиалната. След възбуждането започва миокардна контракция или камерна систола, чиято продължителност също зависи от сърдечната честота. В условия на покой е около 0,3 s. Вентрикуларната систола се състои от периоди волтаж(0,08 s) и изгнание(0,25 s) кръв.

Систолата и диастолата на двете вентрикули се появяват почти едновременно, но възникват при различни хемодинамични условия. Допълнително, по-подробно описание на събитията, настъпващи по време на систола, ще бъде разгледано на примера на лявата камера. За сравнение са дадени някои данни за дясната камера.

Периодът на камерно напрежение е разделен на фази асинхронен(0,05 s) и изометричен(0,03 s) контракции. Краткосрочната фаза на асинхронно свиване в началото на систола на вентрикуларния миокард е следствие от неедновременното обхващане на възбуждане и свиване на различни части на миокарда. Възбуждане (съответства на вълната Qна ЕКГ) и свиването на миокарда възниква първоначално в областта на папиларните мускули, апикалната част на междукамерната преграда и върха на вентрикулите и се разпространява до останалия миокард за около 0,03 s. Това съвпада във времето с регистрирането на вълната на ЕКГ Qи възходящата част на зъба Рдо върха му (виж фиг. 3).

Върхът на сърцето се свива преди основата му, така че апикалната част на вентрикулите се изтегля към основата и изтласква кръвта в същата посока. По това време областите на вентрикуларния миокард, които не са засегнати от възбуждане, могат леко да се разтегнат, така че обемът на сърцето практически не се променя, кръвното налягане във вентрикулите все още не се променя значително и остава по-ниско от кръвното налягане в големи съдове над трикуспидалните клапи. Кръвното налягане в аортата и другите артериални съдове продължава да пада, доближавайки се до минималната стойност на диастолното налягане. Трикуспидалните съдови клапи обаче остават затворени.

По това време предсърдията се отпускат и кръвното налягане в тях намалява: за лявото предсърдие средно от 10 mm Hg. Изкуство. (пресистолно) до 4 mm Hg. Изкуство. До края на фазата на асинхронно свиване на лявата камера кръвното налягане в нея се повишава до 9-10 mm Hg. Изкуство. Кръвта, под налягане от свиващата се апикална част на миокарда, поема платната на AV клапите, те се затварят, заемайки позиция, близка до хоризонталната. В това положение клапите се държат от сухожилни нишки на папиларните мускули. Скъсяването на размера на сърцето от върха до основата, което поради непроменения размер на сухожилните нишки може да доведе до обръщане на клапните клапи в предсърдията, се компенсира от свиването на папиларните мускули на сърцето. .

В момента на затваряне на атриовентрикуларните клапи, 1-ви систолен звуксърце, асинхронната фаза завършва и започва фазата на изометричната контракция, която се нарича още фаза на изоволуметрична (изообемна) контракция. Продължителността на тази фаза е около 0,03 s, нейното изпълнение съвпада с интервала от време, в който се записва низходящата част на вълната Ри началото на зъба Сна ЕКГ (виж фиг. 3).

От момента, в който AV клапите се затворят, при нормални условия кухината на двете вентрикули се запечатва. Кръвта, както всяка друга течност, е несвиваема, така че свиването на миокардните влакна се извършва при постоянна дължина или в изометричен режим. Обемът на вентрикуларните кухини остава постоянен и свиването на миокарда се извършва в изоволумен режим. Увеличаването на напрежението и силата на свиване на миокарда при такива условия се превръща в бързо нарастващо кръвно налягане в кухините на вентрикулите. Под въздействието на кръвното налягане върху областта на AV септума възниква краткотрайно изместване към предсърдията, предава се на входящата венозна кръв и се отразява от появата на c-вълна върху кривата на венозния импулс. За кратък период от време - около 0,04 s, кръвното налягане в кухината на лявата камера достига стойност, сравнима със стойността си в този момент в аортата, която намалява до минимално ниво - 70-80 mm Hg. Изкуство. Кръвното налягане в дясната камера достига 15-20 mm Hg. Изкуство.

Превишаването на кръвното налягане в лявата камера над диастоличното кръвно налягане в аортата се придружава от отваряне на аортните клапи и преминаване от периода на миокардно напрежение към периода на изтласкване на кръвта. Причината за отварянето на полулунните клапи на кръвоносните съдове е градиентът на кръвното налягане и джобоподобната характеристика на тяхната структура. Клапните се притискат към стените на съдовете от потока кръв, изхвърлен в тях от вентрикулите.

Период на изгнаниекръвта продължава около 0,25 s и е разделена на фази бързо изгонване(0,12 s) и бавно изгнаниекръв (0,13 s). През този период AV клапите остават затворени, полулунните клапи остават отворени. Бързото изхвърляне на кръв в началото на периода се дължи на редица причини. Изминали са около 0,1 s от началото на възбуждането на кардиомиоцитите и акционният потенциал е във фаза на плато. Калцият продължава да тече в клетката през отворени бавни калциеви канали. По този начин напрежението на миокардните влакна, което вече беше високо в началото на изтласкването, продължава да се увеличава. Миокардът продължава да компресира намаляващия кръвен обем с по-голяма сила, което е придружено от по-нататъшно повишаване на налягането му във вентрикуларната кухина. Градиентът на кръвното налягане между вентрикуларната кухина и аортата се увеличава и кръвта започва да се изхвърля в аортата с висока скорост. По време на фазата на бързо изтласкване повече от половината от ударния обем на кръвта, изхвърлена от вентрикула през целия период на изтласкване (около 70 ml), се изхвърля в аортата. До края на фазата на бързо изхвърляне на кръв налягането в лявата камера и аортата достига своя максимум - около 120 mm Hg. Изкуство. при млади хора в покой, а в белодробния ствол и дясната камера - около 30 mm Hg. Изкуство. Това налягане се нарича систолично. Фазата на бързо изхвърляне на кръвта настъпва през периода от време, когато краят на вълната се записва на ЕКГ Си изоелектрична част от интервала СВпреди началото на зъба T(виж Фиг. 3).

При условие на бързо изтласкване дори на 50% от ударния обем, скоростта на кръвния поток в аортата за кратко време ще бъде около 300 ml/s (35 ml/0,12 s). Средната скорост на изтичане на кръв от артериалната част на съдовата система е около 90 ml/s (70 ml/0,8 s). Така повече от 35 ml кръв навлиза в аортата за 0,12 s, а през същото време около 11 ml кръв изтича от нея в артериите. Очевидно, за да се поеме за кратко време по-голям обем входяща кръв в сравнение с изтичащата, е необходимо да се увеличи капацитетът на съдовете, приемащи този „излишен“ обем кръв. Част от кинетичната енергия на свиващия се миокард ще бъде изразходвана не само за изтласкване на кръвта, но и за разтягане на еластичните влакна на стената на аортата и големите артерии, за да се увеличи капацитетът им.

В началото на фазата на бързо изтласкване на кръвта, разтягането на стените на съдовете е сравнително лесно, но тъй като се изхвърля повече кръв и съдовете се разтягат все повече и повече, устойчивостта на разтягане се увеличава. Границата на разтягане на еластичните влакна е изчерпана и твърдите колагенови влакна на съдовите стени започват да се разтягат. Притокът на кръв се възпрепятства от съпротивлението на периферните съдове и самата кръв. Миокардът трябва да изразходва голямо количество енергия, за да преодолее тези съпротивления. Потенциалната енергия на мускулната тъкан и еластичните структури на самия миокард, натрупана по време на фазата на изометрично напрежение, се изчерпва и силата на нейното свиване намалява.

Скоростта на изтласкване на кръвта започва да намалява и фазата на бързо изтласкване се заменя с фаза на бавно изтласкване на кръвта, която също се нарича фаза на намалено изтласкване.Продължителността му е около 0,13 s. Скоростта на намаляване на камерния обем намалява. В началото на тази фаза кръвното налягане във вентрикула и аортата намалява с почти еднаква скорост. По това време бавните калциеви канали се затварят и фазата на платото на потенциала за действие завършва. Навлизането на калций в кардиомиоцитите намалява и миоцитната мембрана навлиза във фаза 3 - крайна реполяризация. Систолата, периодът на изтласкване на кръвта, завършва и започва камерната диастола (съответстваща по време на фаза 4 на потенциала на действие). Осъществяването на намалено изтласкване става през периода от време, когато на ЕКГ се записва вълна T, а краят на систолата и началото на диастолата се появяват в края на зъба T.

По време на систола на вентрикулите на сърцето от тях се изхвърля повече от половината от крайния диастоличен обем на кръвта (около 70 ml). Този обем се нарича ударен обем на кръвта.Обемът на кръвта при инсулт може да се увеличи с увеличаване на контрактилитета на миокарда и, обратно, да намалее с недостатъчен контрактилитет (вижте по-долу за показатели за помпената функция на сърцето и контрактилитета на миокарда).

Кръвното налягане във вентрикулите в началото на диастола става по-ниско от кръвното налягане в артериалните съдове, напускащи сърцето. Кръвта в тези съдове изпитва силата на опънатите еластични влакна на стените на съдовете. Луменът на съдовете се възстановява и определено количество кръв се измества от тях. Част от кръвта се оттича към периферията. Другата част от кръвта се измества в посока на вентрикулите на сърцето и по време на обратното си движение изпълва джобовете на трикуспидалните съдови клапи, чиито краища са затворени и се държат в това състояние от получената разлика в кръвното налягане .

Интервалът от време (около 0,04 s) от началото на диастолата до затварянето на съдовите клапи се нарича протодиастолен интервал.В края на този интервал се записва и чува вторият диастоличен удар на сърцето. При едновременно записване на ЕКГ и фонокардиограма, началото на 2-ри звук се записва в края на вълната Т на ЕКГ.

Диастолата на вентрикуларния миокард (около 0,47 s) също е разделена на периоди на релаксация и пълнене, които от своя страна са разделени на фази. От момента, в който полулунните съдови клапи се затворят, вентрикуларните кухини стават 0,08 затворени, тъй като AV клапите все още остават затворени по това време. Релаксацията на миокарда, причинена главно от свойствата на еластичните структури на неговия интра- и извънклетъчен матрикс, се извършва при изометрични условия. В кухините на вентрикулите на сърцето по-малко от 50% от крайния диастоличен обем на кръвта остава след систола. Обемът на вентрикуларните кухини не се променя през това време, кръвното налягане във вентрикулите започва бързо да намалява и клони към 0 mmHg. Изкуство. Нека си спомним, че по това време кръвта продължава да се връща в предсърдията за около 0,3 s и налягането в предсърдията постепенно се повишава. В момента, когато кръвното налягане в предсърдията превиши налягането във вентрикулите, AV клапите се отварят, фазата на изометрична релаксация завършва и започва периодът на пълнене на вентрикулите с кръв.

Периодът на пълнене продължава около 0,25 s и е разделен на фази на бързо и бавно пълнене. Веднага след отварянето на AV клапите, кръвта бързо тече по градиент на налягането от предсърдията към вентрикуларната кухина. Това се улеснява от определен ефект на засмукване на релаксиращите вентрикули, свързан с тяхното изправяне под действието на еластични сили, които възникват по време на компресия на миокарда и неговата рамка на съединителната тъкан. В началото на фазата на бързо пълнене на фонокардиограмата могат да се запишат звукови вибрации под формата на 3-ти диастолен сърдечен тон, които се причиняват от отварянето на AV клапите и бързото преминаване на кръвта във вентрикулите.

Тъй като вентрикулите се напълват, разликата в кръвното налягане между предсърдията и вентрикулите намалява и след около 0,08 s фазата на бързо пълнене се заменя с фаза на бавно пълнене на вентрикулите с кръв, която продължава около 0,17 s. Напълването на вентрикулите с кръв в тази фаза се осъществява главно поради запазването в кръвта, движеща се през съдовете, на остатъчната кинетична енергия, придадена й от предишното свиване на сърцето.

0,1 s преди края на фазата на бавно пълнене на вентрикулите с кръв, сърдечният цикъл завършва, в пейсмейкъра възниква нов потенциал за действие, възниква следващата предсърдна систола и вентрикулите се пълнят с крайни диастолни обеми кръв. Този период от време от 0,1 s, който завършва сърдечния цикъл, понякога се нарича също Периоддопълнителенпълнежвентрикули по време на предсърдна систола.

Интегрален индикатор, характеризиращ механиката, е обемът на кръвта, изпомпвана от сърцето на минута, или минутен кръвен обем (MBV):

IOC = сърдечна честота. UO,

където сърдечната честота е сърдечната честота за минута; SV - ударен обем на сърцето. Обикновено в покой IOC за млад мъж е около 5 литра. Регулирането на IOC се осъществява чрез различни механизми чрез промени в сърдечната честота и (или) ударния обем.

Влиянието върху сърдечната честота може да бъде упражнено чрез промени в свойствата на клетките на сърдечния пейсмейкър. Влиянието върху ударния обем се постига чрез ефекта върху контрактилитета на миокардните кардиомиоцити и синхронизирането на неговата контракция.

Цели на урока

Образователни: изучаване на структурата на сърцето; формиране у студентите на нови концепции за сърдечния цикъл и автоматизма на сърцето, идеи за характеристиките на регулацията на сърдечните контракции.

Развитие: развитие у учениците на общи биологични идеи за връзката между структурата и функцията на сърцето.

Образователни: формиране на научен мироглед с помощта на конкретни примери за научни открития и медицински успехи.

Оборудване: сгъваем модел на сърцето, таблица, изобразяваща устройството на сърцето, сърдечен цикъл, карти със задачи, ножици, лепило, флумастери; магнетофон, компютър, проектор.

Форма на поведение: урок в музея - задочна екскурзия.

Декор: на табло „Пътен лист за изложбата на Музея „Кардиология””, епиграф: „Сърцето е като воденичен камък, дава брашно, когато се изсипе достатъчно зърно, но се изтрива, когато не се изсипе” (К. Вебер ).

По време на часовете

I. Мотивационен етап (подготовка за активно възприемане на темата)

Чува се звук от сърцебиене. Учителят чете откъс от стихотворението „Сърце” на Е. Межелайтис.

Какво е сърце?
Твърд ли е камъкът?
Ябълка с пурпурночервена кожа?
Може би между ребрата и аортата
Има ли биеща топка, която прилича на глобус на Земята?
По един или друг начин всичко земно
Побира се в неговите граници
Защото той няма мир
Има нещо общо с всичко.

Много литературни произведения са посветени на сърцето. Вероятно всеки си спомня „Смелото сърце на Данко“ от разказа на М. Горки „Старицата Изергил“; Приказката на Хауф "Замръзналото кралство". Горещо сърце и студено, самоотвержено и алчно, състрадателно, добро и жестоко, смело, гордо и зло... Какво е, сърцето ми? Това ще бъде обсъдено в нашия урок, който ще се проведе в музея.

За да влезете в музея, трябва да получите билет, който се издава само на тези, които изпълнят задачата.

Упражнение 1 (индивидуално проучване)

Попълнете празнините.

Кръвта, междуклетъчното вещество и лимфата образуват... ( вътрешната среда на тялото).

Течна съединителна тъкан – ... ( кръв).

Протеинът, разтворен в плазмата, необходим за съсирването на кръвта, е ... ( фибриноген).

Кръвна плазма без фибриноген се нарича... ( кръвен серум).

Безядрени образувани елементи на кръвта, съдържащи хемоглобин - ... ( червени кръвни телца).

Състояние на организма, при което броят на червените кръвни клетки в кръвта или съдържанието на хемоглобин в тях намалява - ... ( анемия).

Човек, който дава кръвта си за преливане, е... ( донор).

Защитната реакция на тялото, например срещу инфекции - ... ( възпаление).

Способността на организмите да се предпазват от патогенни бактерии и вируси е ... ( имунитет).

Отслабени или убити микроорганизми - патогени, въведени в човешкото тяло за повишаване на активността на имунната система - ... ( ваксина).

Протеините, произведени от лимфоцити при контакт с чужд организъм или протеин, са ... ( антитела).

Кръвоносните органи включват... ( сърцето и кръвоносните съдове).

Съдовете, през които тече кръвта от сърцето, са... ( артериите).

Най-малките кръвоносни съдове, в които се извършва обмяната на вещества между кръвта и тъканите - ... ( капиляри).

Пътят на кръвта от лявата камера до дясното предсърдие е ... ( системно кръвообращение).

Задача 2 (групова работа по проблемни въпроси)

В една популярна книга по физиология се казва образно: „Всяка секунда в Червено море милиони кораби се разбиват и потъват на дъното. Но милиони нови кораби напускат пристанищата, за да отплават отново. Какво се разбира под "кораби" и "пристанища"? ( Корабите са червени кръвни клетки, пристанищата са червен костен мозък.)

И.П. Павлов каза: „Тялото има „извънредна“ реакция, при която тялото жертва някаква част, за да спаси цялото. Какво означава това? ( Относно фагоцитозата.)

Известно е, че на ден в човек се заместват около 25 г кръв. Колко кръв се произвежда за 70 години? ( Приблизително 640 кг.)

Помислете за микроскопични проби от човешка и жабешка кръв. Посочете приликите и разликите.

II. Изучаване на нов материал (разказ с елементи на разговор)

Директор на музея.Радвам се, че се интересувате от експонатите на нашия музей. Нашият музей се казва „Кардиология“. Кардиологията е дял от медицината, който изучава структурата, функциите и заболяванията на сърдечно-съдовата система, както и разработва методи за тяхната диагностика, лечение и профилактика. Музеят е основан през 2005 г., на базата на 8 клас на училище № 5. Нашите служители ще ви запознаят с музея.

Ръководство (показване на пулсиращо сърце на екрана). Слушам. Каквото и да правите – спите, ядете, тичате – винаги се чува приглушено, ритмично почукване. Това бие сърцето ти. Свийте юмрук с ръката си и ще видите колко е голям. Сърцето е мускулест орган, който постоянно се свива и принуждава кръвта да се движи из тялото ви.

Сърцето се намира в гръдната кухина зад гръдната кост, леко изместено вляво от средата, теглото му е около 300 g.

Покрит е с тънка и плътна ципа, образуваща затворена торбичка - околосърдечна торбичка, или перикард.

Студент.Бих искал да знам каква е ролята на перикардната торбичка?

Ръководство.Перикардната торбичка съдържа серозна течност, която овлажнява сърцето и намалява триенето по време на контракциите му.

Стената на сърцето има три слоя. Епикардът е външният серозен слой, покриващ сърцето (слят с перикарда). Миокардът е средният мускулен слой, образуван от набраздения сърдечен мускул. Всяко мускулно влакно съдържа 1-2 ядра и много митохондрии. Ендокардът е вътрешният епителен слой.

Нека да разберем от какво е направено сърцето. Условно той е разделен с преграда на две половини: лява и дясна. Лявата се състои от лявата камера и лявото предсърдие. Между тях се намира бикуспидалната клапа – тя има само две платна (наричана още митрална клапа). Дясната половина на сърцето се състои от дясната камера и дясното предсърдие. Те също са разделени една от друга с клапа, но тази клапа има три платна и затова се нарича трикуспидна (трикуспидна). Клапите отварят и затварят прохода между предсърдията и вентрикулите, което кара кръвта да тече в една посока.

Между вентрикулите и артериите има полулунни клапи, всяка от които се състои от три джоба. Клапите на сърцето и кръвоносните съдове осигуряват движението на кръвта строго в една посока: през артериите от сърцето, през вените към сърцето, от предсърдията към вентрикулите.

Външна структура на сърцето

Стените на сърдечните камери варират по дебелина в зависимост от извършваната работа. Когато стените на предсърдието се свиват, се извършва малко работа: кръвта се изпомпва във вентрикулите, така че стените на предсърдията са относително тънки. Дясната камера изтласква кръв през белодробното кръвообращение, а лявата камера изхвърля кръв в системното кръвообращение, така че стените й са 2-3 пъти по-дебели от стените на дясната.

Метаболитните процеси протичат изключително интензивно в сърцето: мускулните клетки съдържат много митохондрии и тъканта е добре кръвоснабдена. Масата на сърцето съставлява около 0,5% от масата на тялото, като 10% от кръвта, изхвърлена от аортата, отива в коронарните или коронарните съдове, които захранват самото сърце. Аорта (на гръцки) – „права артерия“.

Студент.Какво осигурява бързо свиване на сърдечната камера?

Ръководство.Мускулните влакна се разклоняват и свързват в краищата си, образувайки сложна мрежа, която осигурява бързо свиване на камерата като единна структура.

Студент.Как работи сърцето?

Ръководство.Сърцето е неуморен двигател, който не познава почивни дни, празници и ваканции. През деня сърцето се свива почти 100 хиляди пъти и за 1 час изпомпва около 300 литра кръв (демонстрация на „сърдечната помпа”). Сърцето изразходва толкова много енергия за един удар, че би било достатъчно да вдигне товар с тегло 200 g на височина 1 m, а за 1 минута сърцето може да вдигне този товар до височината на 20-етажна сграда.

Вътрешна структура на сърцето

Сега нека разгледаме работата на сърцето, използвайки примера на един сърдечен цикъл.

Сърдечният цикъл е поредица от събития, които се случват по време на един сърдечен ритъм, който продължава по-малко от 1 секунда. Сърдечният цикъл се състои от три фази.

По време на контракция (систола) на предсърдията, която продължава около 0,1 s, вентрикулите са отпуснати, клапите на платната са отворени, а полулунните клапи са затворени. Свиването (систолата) на вентрикулите продължава около 0,3 s. В този случай предсърдията са отпуснати, клапите на платната са затворени (нишките на сухожилията им пречат да се огъват и кръвта да тече в атриума), кръвта се влива в белодробната артерия и аортата. Пълното отпускане на сърцето - сърдечна пауза или диастола - продължава около 0,4 s.

Воронежки учени Ю.Д. Сафонов и Л.И. Якименко установи, че по време на един сърдечен цикъл клапите и сърдечният мускул участват в 40 последователни движения. Оптималният режим на работа на сърцето: предсърдията работят 0,1 s и почиват 0,7 s, а вентрикулите работят 0,3 s и почиват 0,5 s.

Самостоятелна работа:попълнете таблицата „Сърдечен цикъл“.

Таблица. Сърдечен цикъл

Задача (за екскурзисти). Мъжът е на 80 години. Определете колко години са почивали вентрикулите на сърцето му, като приемете, че средната сърдечна честота е 70 удара в минута. ( 46 години.)

Студент.На какво се дължи високата производителност на сърцето?

Ръководство.Осигурява се от следните фактори:

– високо ниво на метаболитни процеси, протичащи в сърцето;
– повишено кръвоснабдяване на сърдечните мускули;
– строг ритъм на сърдечната дейност (стриктно се редуват фазите на работа и почивка на всеки отдел).

Студент.Изискванията към сърдечно-съдовата система от организма непрекъснато се променят. Сърцето реагира на това, като променя честотата на свиване. Какво влияе върху работата на сърцето?

Ръководство.Нека си припомним известните ни методи за регулиране на функциите в организма.

Първо, това е нервната регулация, и второ, това е хуморалната регулация на сърдечната дейност. Централната нервна система постоянно контролира функционирането на сърцето чрез нервни импулси. В продълговатия мозък има център на кръвообращението, от който излиза двойка парасимпатикови нерви, които намаляват честотата и силата на съкращенията. Силната стимулация на блуждаещия нерв предизвиква сърдечен арест (опит на Голц). Например, удар в стомаха може да бъде фатален; дразненето на коремните органи забавя сърдечните контракции. Симпатиковите нерви излизат от цервикалния симпатичен ганглий, ускорявайки и засилвайки сърдечните контракции. Така сърцето има двойна инервация: парасимпатикова и симпатикова.

Хуморалната регулация на сърдечната дейност се осигурява от вещества, циркулиращи в кръвта. Работата на сърцето се инхибира от: ацетилхолин, натриеви соли, повишено pH на кръвта. Работата на сърцето се подобрява от адреналин (в случай на спиране на сърцето се инжектира директно в сърдечния мускул), калиеви соли и намаляване на рН. Хормоните, които влияят върху сърдечната дейност, са секретите на жлезите с вътрешна секреция: тироксин (щитовидна жлеза), инсулин (панкреас), кортикостероидни хормони (надбъбречни жлези), хормони на хипофизата.

Нервната и хуморалната регулация са тясно свързани помежду си и представляват единен механизъм за регулиране на сърдечните контракции.

Студент.Защо сърцето се свива дори извън тялото?

Ръководство.Има свой собствен "вграден" механизъм, който осигурява свиване на мускулните влакна. Импулсите преминават от предсърдията към вентрикулите. Тази способност на сърцето да се съкращава ритмично без външна стимулация, а само под въздействието на възникващи в него импулси, се нарича автоматичност.

Автоматичността се осигурява от специални мускулни клетки. Те се инервират от окончанията на автономните неврони. В тези клетки мембранният потенциал може да достигне 90 mV, което води до генериране на вълна на възбуждане. Промените в тези потенциали могат да се регистрират със специална апаратура - техният запис е електрокардиограма.

Така сърцето бие (средно) 70 пъти в минута, 100 хиляди пъти на ден, 40 милиона пъти годишно и около 2,5 милиарда пъти през целия живот. В същото време той изпомпва следните обеми кръв: за 1 минута - 5,5 литра, за 24 часа - 8 хиляди литра, за 70 години - около 200 милиона литра.

Студент.Какви важни събития бяха в историята на кардиологията у нас?

Ръководство.През 1902 г. А.А. Кулябко съживява сърцето на детето 20 часа след смъртта му, а по-късно проф. С.С. Брюхоненко съживи сърцето дори 100 часа след смъртта. През 1897–1941г Извършени са 315 сърдечни операции. През 1948 г. А.Н. Бакулев извършва първата операция на митралната клапа. През 1961 г. Институтът по сърдечно-съдова хирургия на името на. А.Н. Бакулева. През 1967 г. хирургът от Кейптаун проф. Крисчън Барнард извършва първата операция по трансплантация на човешко сърце, а точно 20 години по-късно същата операция извършва проф. В И. Шумаков в СССР.

Обобщаване и систематизиране на знанията

Упражнение 1. Свържете термините и понятията

Условия

• перикард.
• Епикард.
• миокарда.
• Ендокард.
• Артерии.
• Аорта.
• Капиляри.
• Дясно предсърдие.
• Вентрикули.
• Клапани.
• сърце.
• Кардиология.

Концепции

• перикард.
• Външен серозен слой.
• Среден мускулен слой.
• Вътрешен слой.
• Съдовете, носещи кръв от сърцето, са „гладки въздушни носители“, „въздушни вени“.
• Най-големият артериален съд в човешкото тяло.
• Най-тънкият (от лат. capillaros– коса) кръвоносни съдове.
• Сърдечна камера (от лат. атриум- преден двор), където тече празната вена.
• Частите на сърцето, които тласкат кръвта в артериите.
• Образование (от немски. пляскане- капак, клапан, затварящ лумена), предотвратяващ преминаването на кръв от вентрикулите в предсърдията.
• Основният орган на кръвоносната система.
• Клон на медицината, който изучава структурата, функциите и заболяванията на сърдечно-съдовата система, както и разработва методи за тяхната диагностика, лечение и профилактика.

Задача 2. Тест (взаимна проверка)

Отговори: A – 7, B – 2, C – 12, D – 1, D – 9, E – 3, F – 8, G – 6, I – 4, K – 10, L – 15, M – 5, N – 14, O – 13, P – 11.

Самостоятелна работа въз основа на резултатите от екскурзията

Творческа задача: дизайн и защита на учебното помагало „Човешкото сърце“.

Обобщаване

Домашна работа

Проучете материала за структурата и функцията на сърцето в учебника, решете проблема.

Задача. Известно е, че човешкото сърце се свива средно 70 пъти в минута, освобождавайки около 150 cm3 кръв при всяко свиване. Колко кръв изпомпва сърцето ви по време на 6 урока в училище?