Функции сердца, строение проводящей системы сердца

РАБОТА НА ТЕМУ:

«Функции сердца, строение проводящей системы сердца»

Автор работы
Пурганова А.А.
педагог доп. образования

Пенза
2020

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ                                                                                                              3

1 Сердце человека и его функции                                                                          5

2 Строение проводящей системы сердца                                                              8

ЗАКЛЮЧЕНИЕ                                                                                                     14

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ                                            15

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность работы состоит в необходимости комплексного изучения и анализа физиологии сердца и свойства проводящей системы. Непрерывный обмен веществ и энергии в клетках является необходимым условием жизнедеятельности организма. Клетки и органы должны постоянно снабжаться питательными веществами, кислородом и освобождаться от продуктов жизнедеятельности. Эти процессы обеспечиваются кровью, циркулирующей по органам кровообращения. Кровь может выполнять свои разнообразные функции, только находясь в постоянном движении. Это движение обеспечивается сердцем.

Открытие замкнутой кровеносной системы принадлежит английскому врачу Уильяму Гарвею (1578-1657). В своей знаменитой работе «De motu cordis et sanguinis in ammalibus» («О движении сердца и крови у животных»), опубликованной в 1628 г. он с безупречной логикой опроверг господствовавшее тогда представление, введенное Галеном (120-201), который считал, что кровь образуется из пищевых веществ в печени, притекает к сердцу по полой вене и затем по венам поступает к органам и используется ими [9, c. 102].

В качестве объекта исследования в контрольной работе выступает физиология сердца человека и его функции. Предметом исследования являются особенности проводящей системы сердца.

Целью контрольной работы является изучение физиологии сердца и свойств проводящей сердечной системы.

В соответствии с поставленной целью в контрольной работе решаются следующие задачи:

– дать общую характеристику физиологии сердца и свойств сердечной мышцы;

– описать особенности физиологии сердца, его функции и свойства.

– изучить особенности строения проводящей системы.

1 Сердце человека и его функции

Организм человека представляет собой безупречно функционирующую систему. Слаженная работа органов достигается за счет циркуляции крови, которая снабжает клетки тканей кислородом и питательными веществами, а также очищает от продуктов метаболизма. Обеспечивает этот процесс сердце – главный орган и центральный насос, который работает на протяжении всей жизни человека, не позволяя себе отдохнуть ни на секунду.

Сердце (греч. kardia, отсюда название науки о сердце – кардиология) – представляет собой полый мышечный орган, который принимает кровь из впадающих венозных сосудов и нагнетает уже обогащенную кровь в артериальную систему. Сердце человека состоит из 4-ех камер: левое предсердие, левый желудочек, правое предсердие и правый желудочек. Между собой левое и правое сердце разделены межпредсердной и межжелудочковой перегородками. В правых отделах течет венозная (не насыщенная кислородом кровь), в левых — артериальная (насыщенная кислородом кровь) [4, c. 110].

Сердце имеет сложное строение и выполняет не менее сложную и важную работу. Ритмично сокращаясь, оно обеспечивает кровоток по сосудам. Человеческое сердце за один день прокачивает от 7 000 до 10 000 литров крови. Это за год составляет приблизительно 3 миллиона литров. Получается до 200 миллионов литров в течении жизни. Количество перекачанной крови в течение минуты зависит от текущей физико-эмоциональной нагрузки – чем больше нагрузка, тем больше крови требуется организму. Так сердце может проводить через себя от 5 до 30 литров за одну минуту. Система кровообращения состоит из около 65 тысяч сосудов, их общая длинна около 100 тысяч километров.

Находится сердце за грудиной, в среднем отделе грудной полости и почти полностью окружено легкими. Оно может немного смещаться в сторону, поскольку свободно висит на кровеносных сосудах. Расположено сердце несимметрично. Его длинная ось наклонена и образует с осью тела угол, равный 40°. Она направлена сверху справа вперед вниз налево и сердце повернуто так, что его правый отдел отклонен больше вперед, а левый – назад. Две трети сердца находится слева от срединной линии и одна треть (полые вены и правое предсердие) – справа. Основание его повернуто к позвоночнику, а верхушка обращена к левым ребрам, если быть точнее, к пятому межреберью.

Сердечная мышца – это орган, представляющий собой полость неправильной формы в виде немного уплощенного конуса. Оно принимает кровь из системы вен и выталкивает ее в артерии. Состоит сердце из четырех камер: двух предсердий (правого и левого) и двух желудочков (правого и левого), которые разделены перегородками. Стенки желудочков более толстые, стенки предсердий относительно тонкие [8, c. 214].

В левое предсердие входят легочные вены, в правое – полые. Из левого желудочка выходит восходящая аорта, из правого – лёгочная артерия.

Левый желудочек вместе с левым предсердием составляют левый отдел, в котором находится артериальная кровь, поэтому его называют артериальным сердцем. Правый желудочек с правым предсердием – это правый отдел (венозное сердце). Правая и левая части разделены сплошной перегородкой.

Предсердия соединены с желудочками отверстиями с клапанами. В левой части клапан двустворчатый, и называется он митральным, в правой – трехстворчатый, или трикуспидальный. Клапаны всегда открываются в сторону желудочков, поэтому кровь может течь только в одном направлении и не может вернуться назад в предсердия. Это обеспечивается за счет сухожильных нитей, прикрепленных одним концом к сосочковым мышцам, находящимся на стенках желудочков, другим концом – к створкам клапанов. Сосочковые мышцы сокращаются вместе со стенками желудочков, поскольку представляют собой выросты на их стенках, и от этого сухожильные нити натягиваются и препятствуют обратному кровотоку. Благодаря сухожильным нитям, клапаны не открываются в сторону предсердий при сокращении желудочков [9, c. 113].

В местах, где легочная артерия выходит из правого желудочка, а аорта из левого, расположены трехстворчатые полулунные клапаны, похожие на кармашки. Клапаны пропускают кровоток из желудочков в легочную артерию и аорту, затем наполняются кровью и смыкаются, таким образом не давая крови вернуться назад.

Анатомическое строение и функции сердца достаточно сложны. Оно состоит из камер, каждая из которых имеет свои особенности. Внешнее строение сердца следующее [4, c. 121]:

– apex (верхушка);

– basis (основание);

– поверхность передняя, или грудино-реберная;

– поверхность нижняя, или диафрагмальная;

– правый край;

– левый край.

Верхушка – это суженная закругленная часть сердца, полностью образованная левым желудочком. Она обращена вперед вниз и влево, упирается в пятое межреберное пространство левее средней линии на 9 см.

Основание сердца – это верхняя расширенная часть сердца. Оно обращено вверх, вправо, назад и имеет вид четырехугольника. Его образуют предсердия и аорта с легочным стволом, находящиеся спереди. В верхнем правом углу четырехугольника вход вены верхней полой, в нижнем углу – нижней полой, правее входят две правые легочные вены, на левой стороне основания – две левые легочные [2, c. 89].

Между желудочками и предсердиями проходит венечная борозда. Выше нее находятся предсердия, ниже – желудочки. Спереди в области венечной борозды из желудочков выходит аорта и легочный ствол. Также в ней расположен венечный синус, куда из вен сердца поступает венозная кровь.

Грудино-реберная поверхность сердца более выпуклая. Она находится за грудиной и хрящами III-VI ребер и направлена вперед, вверх, влево. По ней проходит поперечная венечная борозда, которая отделяет желудочки от предсердий и тем самым делит сердце на верхнюю часть, образуемую предсердиями, и нижнюю, состоящую из желудочков. Другая борозда грудино-реберной поверхности – передняя продольная – идет по границе между правым и левым желудочками, при этом правый образует большую часть передней поверхности, левый – меньшую.

Диафрагмальная поверхность более плоская и прилегает к сухожильному центру диафрагмы. По этой поверхности проходит продольная задняя борозда, отделяющая поверхность левого желудочка от поверхности правого. При этом левый составляет большую часть поверхности, а правый – меньшую.

Передняя и задняя продольные борозды сливаются нижними концами и образуют справа от сердечной верхушки сердечную вырезку.

Различают еще боковые поверхности, находящиеся справа и слева и обращенные к легким, в связи с чем они получили название легочных.

Правый и левый края сердца неодинаковы. Правый край более заострен, левый более тупой и закругленный из-за более толстой стенки левого желудочка.

Границы между четырьмя камерами сердца не всегда отчетливо выражены. Ориентирами считаются борозды, в которых находятся кровеносные сосуды сердца, покрытые жировой клетчаткой и наружным слоем сердца – эпикардом. Направление этих борозд зависит от того, как расположено сердце (косо, вертикально, поперечно), что определяется типом телосложения и высотой нахождения диафрагмы. У мезоморфов (нормостеников), чьи пропорции близки к усредненным, оно расположено косо, у долихоморфов (астеников), имеющих худощавое телосложение, – вертикально, у брахиморфов (гиперстеников) с широкими короткими формами – поперечно [5, c. 247].

Сердце как будто подвешено за основание на крупные сосуды, при этом основание остается неподвижным, а верхушка находится в свободном состоянии и может смещаться.

Функции сердца.

Автоматизм работы сердца. В состав клеток сердца (кардиомиоцитов) входят и так называемые атипичные кардиомиоциты, которые подобно электрическому скату спонтанно вырабатывают электрические импульсы возбуждения, а они в свою очередь способствуют сокращению сердечной мышцы. Нарушение данного свойства приводит, чаще всего, к остановке кровообращения и без оказания своевременной помощи является летальной.

Проводимость. В сердце человека есть определенные проводящие пути, которые обеспечивают проведение электрического заряда по сердечной мышце не хаотично, а направленно, в определенной последовательности, от предсердий к желудочкам. При нарушении в проводящей системе сердца выявляются различного рода аритмии, блокады и прочие нарушения ритма, которые требуют медицинского терапевтического, а иногда и хирургического вмешательства.

Сократимость. Основная масса клеток системы сердца состоит из типичных (рабочих) клеток, которые обеспечивают сокращение сердца. Механизм сравним с работой других мышц (бицепс, трицепс, мышца радужки глаза), так в мышцу поступает сигнал из атипичных кардиомиоцитов, после чего они сокращаются. При нарушении сократимости сердечной мышцы чаще всего наблюдаются различного рода отеки (легких, нижних конечностей, рук, всей поверхности тела), которые образуются из-за сердечной недостаточности.

Тоничность. Это способность, благодаря особому гистологическому (клеточному) строению, сохранять свою форму во все фазы сердечного цикла. (Сокращение сердца – систола, расслабление – диастола). Все вышеописанные свойства делают возможной сложнейшую, и, пожалуй, самую важную функцию – насосную. Насосная функция обеспечивает правильное, своевременное и полноценное продвижение крови по сосудам организма, без данного свойства, жизнедеятельность организма (без помощи медицинской техники) невозможна.

Эндокринная функция. Эндокринная функция сердечной и сосудистой системы обеспечивается секреторными кардиомиоцитами, которые встречаются преимущественно в ушках сердца и правом предсердии. Секреторные клетки вырабатывают предсердный натрийуретический гормон (ПНГ). Выработка данного гормона происходит при перегрузке и перерастяжении мышцы правого предсердия. ПНГ главным образом действует на почки, стимулируя диурез, также под действием ПНГ происходит расширение сосудов и снижение артериального давления, что в купе с повышением диуреза вызывает уменьшение лишней жидкости в организме и снижает нагрузку на правое предсердие, как следствие выработка ПНГ уменьшается.

Функция правого предсердия (ПП). Кроме вышеописанной секреторной функции ПП, существует и биомеханическая функция. Так в толще стенки ПП лежит синусовый узел, генерирующий электрический заряд и способствующий сокращению сердечной мышцы от 60 и выше ударов в минуту. Также стоит выделить, что ПП, являясь одной из камер сердца, несет функцию передвижения крови из верхней и нижней полых вен в ПЖ, а в отверстии между предсердием и желудочком находится трехстворчатый клапан [7, c. 246].

Функция правого желудочка (ПЖ). ПЖ преимущественно выполняет механическую функцию. Так при его сокращении кровь попадает через легочной клапан в легочной ствол, а далее непосредственно в легкие, где происходит насыщение крови кислородом. При снижении данного свойства ПЖ происходит застой венозной крови сначала в ПП, а потом и во всех венах организма, что приводит к отекам нижних конечностей, образованию тромбов, как в ПП, так и преимущественно в венах нижних конечностей, что при отсутствии лечения может привести к жизнеугрожающиму, а в 40% случаев даже летальному состоянию – тромбоэмболия легочной артерии (ТЭЛА).

Функция левого предсердия (ЛП). ЛП выполняет функцию продвижения уже обогащенной кислородом крови в ЛЖ. Именно с ЛП начинается большой круг кровообращения, который обеспечивает все органы и ткани организма кислородом. Главное свойство данного отдела состоит в разгрузке давления ЛЖ. При развитии недостаточности ЛП, кровь уже обогащенная кислородом забрасывается обратно в легкие, что ведет к отеку легких и при отсутствии лечения, исход чаще всего летальный [10, c. 348].

Функция левого желудочка. Между ЛП и ЛЖ находится митральный клапан, именно через него кровь попадает в ЛЖ, а далее, через аортальный клапан в аорту и всему организму. В ЛЖ самое большое давление из всех полостей сердца, именно поэтому стенка ЛЖ наиболее толстая, так в норме она достигает 10-12 мм. Если левый желудочек перестает выполнять свои свойства на 100 %, происходит повышенная нагрузка на левое предсердие, что также, впоследствии, может привести к отеку легких [3, c. 215].

Функция межжелудочковой перегородки. Главной функцией межжелудочковой перегородки служит препятствие смешивания потоков из левого и правого желудочков. При патологии МЖП возникает смешивание венозной крови с артериальной, что, впоследствии, приводит к, заболеваниям легких, недостаточности правых и левых отделов сердца, такие состояния без хирургического вмешательства чаще всего заканчиваются летально. Также в толще межжелудочковой перегородки проходит путь, проводящий электрический заряд от предсердий к желудочкам, что вызывает синхронную работу всех отделов сердечной и сосудистой системы [1, c. 104].

Все вышеперечисленные свойства являются очень важными для нормальной работы сердца и жизнедеятельности организма человека в целом, так как нарушение хотя бы одной из них влечет за собой различной степени угрозы жизни человека.

Каждый из отделов сердечной и сосудистой системы несет свою очень важную функцию. Правые отделы сердца перекачивают кровь в легкие, где и происходит насыщение венозной крови кислородом, а левые отделы способствуют продвижению артериальной крови из сердца по всему организму. Поэтому важно понимать, что синхронная работа каждого отдела способствует нормальной жизнедеятельности организма и нарушение строения или работы хотя бы одного из них со временем повлечет за собой патологические процессы и в остальных отделах.

2 Строение проводящей системы сердца

Для того чтобы синхронизировать сокращения отделов сердца, в них проходят проводящие пути. Они представлены особым видом клеток-пейсмекеров, отличающихся от остальных кардиомиоцитов. Их функция заключается в образовании и передаче нервных импульсов по миокарду для осуществления сокращения сердца. Если в какой-нибудь части происходит сбой, то у человека возникают различные нарушения ритма [4, c. 109].

Структуры, входящие в проводящую систему сердца (ПСС), имеют высокую специализацию и сложный механизм взаимодействия. Научные дискуссии по поводу работы путей прохождения импульсов до сих пор не окончены.

Компонентами ПСС являются два узла – синусово-предсердный, синоатриальный (САУ) и предсердно-желудочковый, или атриовентрикулярный (АВУ). Первый узел, вместе с путями, проходящими по предсердиям и к АВУ, объединен в синоатриальный отдел, а АВУ и ножки пучка Гиса с мелкими волокнами Пуркинье включены во вторую, атриовентрикулярную часть [6, c. 154].

Синусовый узел. В здоровом сердце он считается единственным генератором ритма. Его месторасположение находится в правом предсердии, вблизи полой вены. Между САУ и внутренним слоем сердца есть тонкая оболочка из мышечных волокон. По форме узел похож на полумесяц. От него отходят волокна к обоим предсердиям и полым венам. Соединение САУ и АВУ осуществляется при помощи межузловых путей [8, c. 246]:

– передний – один пучок к левому предсердию, частично волокна по перегородке переходят к АВУ;

– средний – в основном пролегает по перегородке;

– задний – проходит полностью между предсердиями.

Атриовентрикулярный узел. Находится в правом предсердии внизу перегородки. Имеет вид диска или овала. В нем гораздо меньше соединительных клеток, чем в САУ, от остальной ткани предсердий отделен жировыми клетками. От него отходят пути Гиса в трех ветвях – передней, задней и атриовентрикулярной.

Ножки пучка Гиса. На уровне аортального синуса пучок Гиса располагается в позиции всадника над перегородкой между желудочками. В дальнейшем происходит его деление на правую и левую ножку.

Правая ножка более крупная, идет по перегородочной части миокарда, разветвляясь в мышце правого желудочка. У нее есть три ветки: верхняя занимает треть расстояния до сосочковых мышц; средняя идет до края перегородки; нижняя направляется к основанию сосочковой мышцы.

Левая ножка Гиса анатомически выглядит как продолжение основной части пучка, она делится на: переднюю – проходит по передней и боковой области левого желудочка; заднюю – направляется к верхушке, задненижней части. В дальнейшем ножки Гиса ветвятся по мышечному слою желудочков, образуя сеть волокон Пуркинье. Эти конечные части проводящей системы напрямую взаимодействуют с клетками миокарда [9, c. 164].

Кардиомиоциты обладают способностью к образованию сигнала, его передаче по миокарду и сокращению стенок в ответ на возбуждение. Все основные свойства возможны только благодаря работе проводящей системы. Генерация электрического сигнала происходит в атипичных Р-клетках, которые названы от английского слова pacemaker, что означает водитель. Среди них есть рабочие и резервные, включающиеся в деятельность сердца при разрушении истинных пейсмекеров [10, c. 189].

Образованный в синусовом узле, биоимпульс проводится по миокарду с разной скоростью. Предсердия получают сигналы 1 м/с, передают их в АВУ, который задерживает их до 0,2 м/с. Это нужно для того, чтобы вначале могли сократиться предсердия, передать кровь в желудочки. Последующая скорость распространения по клеткам Гиса и Пуркинье доходит до 5 м/с. Это придает миокарду желудочков синхронность при сокращении, потому что все клетки реагируют практически одновременно. Целью такого слаженного ответа является мощность сердечной мышцы и эффективный выброс крови в артериальную сеть.

Если бы не было проводящих путей, то возбуждение мышечных клеток было бы последовательным и замедленным, что привело бы к потере половины давления потока крови, исходящего из желудочков. Поэтому к основным функциям ПСС относятся [2, c. 136]:

– самостоятельное изменение потенциала мембраны (автоматизм);

– образование импульса с ритмичными промежутками;

– последовательное возбуждение частей сердца; одновременное сокращение желудочков для повышения эффективности систолического выброса крови.

Принципом, по которому работает ПСС, является иерархия. Это означает, что главным считается самый вышележащий источник импульсов, он обладает возможностью вырабатывать наиболее частые сигналы и «заставлять» усваивать их ритм. Поэтому все остальные части, несмотря на то, что могут сами генерировать волны возбуждения, подчиняются главному пейсмекеру. В здоровом сердце основной водитель ритма – САУ. Его считают узлом первого порядка. Частота образуемых импульсов у синусового узла соответствует 60 — 80 за одну минуту [5, c. 236].

По мере удаления от САУ способность к автоматизму слабеет. Поэтому, если пострадает синусовый узел, то его функцию возьмет на себя АВУ. При этом ритм сердца замедляется до 50 ударов. Если роль водителя ритма будет у ножек Гиса, то больше 40 импульсов в минуту они не смогут образовать.

Спонтанное возбуждение волокон Пуркинье генерирует очень редкие удары – до 20 за минуту. Поддержание скорости движения сигналов возможно благодаря контактам между клетками. Они называются нексусами, за счет низкого сопротивления электрическому току задают правильное направление и быстрое проведение сердечных импульсов [9, c. 114].

Все главные функции миокарда (автоматизм, возбудимость, проводимость и сократимость) осуществляются благодаря работе проводящей системы. Процесс возбуждения начинается в синусовом узле. Он работает с частотой 60 – 80 импульсов за минуту. Сигналы по нисходящим волокнам достигают предсердно-желудочкового узла, немного задерживаются, чтобы сократились предсердия, и по пучку Гиса достигают желудочков. Мышечные волокна в этой зоне сокращаются синхронно, так как скорость импульсов максимальная. Такое взаимодействие обеспечивает эффективный сердечный выброс и ритмичную работу отделов сердца.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Сердце и кровеносные сосуды, рассматриваемые как единая анатомо-физиологическая система, обеспечивает кровообращение в организме и кровоснабжение органов и тканей, необходимое для доставки к ним кислорода, а также питательных веществ и отведения продуктов обмена. Благодаря функции кровообращения сердечнососудистая система участвует в газообмене и теплообмене между организмом и окружающей средой, в регуляции физиологических процессов выделяемыми в кровь гормонами и тем самым в согласовании различных функций организма.

Источником энергии, необходимой для продвижения крови по сосудам, является работа сердца. Его строение изменялось и совершенствовалось в процессе филогенеза. Различают следующие типы сердец: пульсирующие сосуды, трубкообразные сердца, камерные сердца, ампулярные добавочные сердца.

Сердце располагается в центре грудной клетки, заключено в тонкую фиброзную околосердечную сумку, перикард, и поддерживается крупными кровеносными сосудами. Небольшое количество жидкости в полости перикарда смачивает поверхность сердца и способствует его свободным движениям во время сокращения и расслабления. Функция сердца – обеспечение энергии, которая необходима для циркуляции крови.

Сердечно-сосудистая система, включающая сердце, кровеносные сосуды и кровь, выполняет многие функции, в том числе питания, защиты и даже удаления шлаков. Она должна взаимодействовать с каждой клеткой организма и немедленно реагировать на любое изменение условий внутренней среды, чтобы обеспечивать максимальную эффективность функционирования всех систем организма. Даже когда мы отдыхаем, сердечно-сосудистая система не прекращает работу, удовлетворяя потребности тканей тела. Во время мышечной деятельности количество требований, предъявляемых к ней, возрастает, как и увеличивается потребность в их скорейшем удовлетворении.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1                   Агаджанян Н. А. Резервы нашего организма / Н. А. Агаджанян, А. Ю. Катков. – М.: Знание, 1990. – 240 с.

2                   Брехман И. И. Валеология – наука о здоровье / И. И. Брехман. – М.: Физкультура и спорт, 1990. – 206 с.

3                   Брин В. Б. Основы физиологии человека : учебник / В. Б. Брин. – СПб.: Проспект, 1994. – 413 с.

4                   Морман Д. Физиология сердечно-сосудистой системы / Д. Морман, Л. Хетллер. – Спб: Издательство «Питер», 2000. – 256 с.

5                   Начала физиологии : учебник / А. Д. Ноздрачев. – СПб. : Лань, 2002. – 1088 с.

6                   Практикум по нормальной физиологии: учеб. пособие / Под ред. Н. А. Агаджаняна, А. В. Коробкова. – М.: Высш.шк. 1983. –  328 с.

7                   Физиология и патофизиология сердца / Под ред. Н. Сперелакися. – М.: Медицина, 1988. – 624 с.

8                   Физиология человека / Под ред. В. М. Покровского, Г. Ф. Коротько. – М.: Медицина, 1997. – 368 с.

9                   Физиология человека / Под ред. Р. Шмидта, Г. Тевса. – М.: Мир, 2005. – 228с.

10              Филимонов В. И. Руководство по общей и клинической физиологии / В. И. Филимонов. – М.: Медицинское информационное агенство, 2002. – 958 с.

Скачано с www.znanio.ru