Функции сердца физиология

Физиология сердца человека

Функции сердца физиология

Физиология сердца является понятием, в котором должен разбираться любой врач. Эти знания очень важны в клинической практике и позволяют понимать работу сердца в норме, чтобы при необходимости сопоставить показатели при возникновении патологии работы сердечной мышцы.

Каковы функции сердечной мышцы?

Для начала следует разобраться, каковы функции сердца, физиология данного органа будет тогда более понятна. Итак, главной функцией сердечной мышцы является нагнетание крови из вены в артерию в ритмичном темпе, при котором создается градиент давления, что влечет за собой ее бесперебойное движение.

То есть функцией сердца является обеспечение кровообращения кровяным сообщением кинетической энергии. Многие люди ассоциируют миокард с насосом. Только, в отличие от данного механизма, сердце отличается высокой производительностью и скоростью, гладкостью переходных процессов и запасом прочности.

В сердце постоянно обновляются ткани.

Кровообращение, его компоненты

Чтобы разобраться в физиологии кровообращения сердца, следует понимать, какие существуют компоненты кровообращения.

Кровеносная система состоит из четырех элементов: сердечной мышцы, кровеносных сосудов, механизма регуляции и органов, которые являются кровяными депо. Данная система – это составляющий компонент сердечно-сосудистой системы (в сердечно-сосудистую систему входит также и лимфатическая система).

Благодаря наличию последней системы кровь бесперебойно двигается по сосудам.

Но здесь оказывают влияние такие факторы, как: работа сердечной мышцы в качестве «насоса», разница уровня давления в сердечно-сосудистой системе, клапаны сердца и вен, которые не позволяют крови оттекать обратно, а также замкнутость.

Помимо этого, влияние оказывают эластичность стенок сосудов, отрицательное давление внутриплевральное, благодаря которому кровь «присасывается» и более легко возвращается к сердцу по венам, а также сила тяжести крови.

Благодаря сокращению скелетных мышц кровь проталкивается, дыхание становится более частым и глубоким, и это приводит к тому, что плевральное давление снижается, повышается активность проприорецепторов, увеличивая возбудимость в центральной нервной системе и частоту сокращений сердечной мышцы.

Круги кровообращения

В организме человека существуют два круга кровообращения: большой и малый. Вместе с сердцем они образуют систему замкнутого типа. Разбираясь в физиологии сердца и сосудов, следует понимать, как циркулирует кровь по ним.

Еще в 1553 году М. Сервет описал малый круг кровообращения. Он берет начало из правого желудочка и переходит в легочный ствол и затем в легкие.

Именно в легких осуществляется газообмен, далее кровь проходит по венам легкого и прибывает в левое предсердие. Благодаря этому происходит обогащение крови кислородом.

Далее, насыщенная кислородом, она протекает в левый желудочек, в котором берет свое начало большой круг.

О большом круге кровообращения человечеству стало известно в 1685 году, и открыл его У. Гарвей. Согласно основам физиологии сердца и кровеносной системы, кровь, которая обогатилась кислородом, двигается по аорте, направляясь к небольшим сосудам, через которые переносится к органам и тканям. В них происходит газообмен.

Также в организме человека есть верхняя и нижняя полые вены, впадающие в правое предсердие. По ним двигается венозная кровь, которая содержит немного кислорода. Следует также обратить внимание, что по большому кругу артериальная кровь проходит через артерии, а венозная – через вены. В малом круге все наоборот.

Физиология сердца и его проводящая система

Теперь давайте разберемся в физиологии сердца поподробнее. Миокард представляет собой поперечно-полосатую мышечную ткань, которая состоит из особых отдельных клеток под названием кардиомиоциты.

Эти клетки соединяются между собой нексусами и образуют собой мышечное волокно сердца. Миокард не является анатомически целостным органом, но работает как синцитий.

Нексусы быстро проводят возбуждение с одной клетки на другие.

Согласно физиологии строения сердца, в нем выделяют два вида мышц по особенностям функционирования, и это атипическая мускулатура и действующий миокард, который состоит из мышечных волокон, характеризующихся достаточно развитой полосато-поперечной исчерченностью.

Основные физиологические свойства миокарда

Физиология сердца говорит о том, что данный орган обладает несколькими физиологическими свойствами. И это:

  • Возбудимость.
  • Проводимость и низкая лабильность.
  • Сократимость и рефрактерность.

Что касается возбудимости, то она является способностью поперечно-полосатых мышц реагировать на нервные импульсы. Она не такая большая, как у аналогичных мышц скелетного типа. Клеткам действующего миокарда присуща большая величина мембранного потенциала, что вызывает их реакцию только на значительное раздражение.

Физиология проводимой системы сердца такова, что из-за того, что проводящая скорость возбуждения небольшая, предсердия и желудочки начинают сокращаться попеременно.

Рефрактерности, наоборот, присущ длительный период, который имеет связь с периодом действия. Из-за того, что рефрактерный период длительный, сердечная мышца сокращается по одиночному типу, а также по закону «либо все, либо ничего».

Атипичным мышечным волокнам присущи слабовыраженные свойства сократимости, но при этом такие волокна обладают высоким уровнем обменных процессов. Здесь на помощь приходят митихондрии, функция которых близка функциям нервных волокон. Митихондрии проводят нервные импульсы и обеспечивают генерацию. Проводящая система сердца образуется именно благодаря атипическому миокарду.

Атипический миокард и его основные свойства

  • Уровень возбудимости атипического миокарда меньше, чем у мышц скелета, но при этом она больше, чем та, которая характерна для сократительного миокарда. Нервные импульсы генерируются именно здесь.
  • Проводимость атипического миокарда тоже ниже, чем у мышц скелета, но при этом, наоборот, выше, чем у миокарда сократительного.
  • В длительном рефрактерном периоде здесь возникают потенциал действия и ионы кальция.
  • Для атипического миокарда характерна маленькая лабильность и небольшая способность сокращаться.
  • Клетки самостоятельно генерируют нервный импульс (автоматия).

Проводящая система атипических мышц

Изучая физиологию работы сердца, следует упомянуть о том, что проводящая система атипических мышц состоит из узла синоатриального, расположенного справа на задней стенке, на границе, разделяющей верхнюю и нижнюю полые вены, узла атриовентрикулярного, посылающего импульсы желудочкам (расположен снизу межпредсердной перегородки), пучка Гиса (проходит сквозь предсердно-желудочную перегородку в желудочек). Еще один компонент атипической мышцы – это волокно Пуркинье, ветви которого отданы кардиомиоцитам.

Также здесь имеются и другие структуры: пучки Кента и Мейгайля (первые идут по латеральному краю сердечной мышцы и соединяют желудочки и предсердие, а второй находится снизу атриовентрикулярного узла и передает сигналы в желудочки, не затрагивая пучки Гиса). Именно благодаря этим структурам, в случае, если атриовентрикулярный узел будет выключен, обеспечивается передача импульсов, которые влекут за собой поступление лишней информации при заболевании и вызывают дополнительное сокращение сердечной мышцы.

Что такое сердечный цикл?

Физиология функций сердца такова, что сокращение сердечной мышцы можно назвать хорошо организованным периодическим процессом. Организовать этот процесс помогает проводящая система сердца.

Так как сердце ритмично сокращается, кровь периодически изгоняется в кровеносную систему. Сердечным циклом называется тот период, когда сердечная мышца сокращается и расслабляется. Данный цикл состоит из систол желудочков и предсердий, а также паузы.

При систоле предсердий давление повышается от 1-2 миллиметров ртутного столба до 6-9 и до 8-9 миллиметров ртутного столба в правом и левом предсердиях соответственно. В итоге кровь поступает к желудочкам через предсердно-желудочковые отверстия.

Когда давление в левом и правом желудочках достигает 65 и 5-12 миллиметров ртутного столба соответственно, происходит изгнание крови и возникает желудочковая диастола, влекущая быстрое падение давления в желудочках. При этом повышается давление в крупных сосудах, что приводит к захлопыванию полулунных клапанов.

Когда давление в желудочках упадет до ноля, откроются клапаны створчатого типа, и наступит фаза, при которой желудочки наполняются. Данная фаза завершает диастолу.

Какова продолжительность фаз цикла сердечной мышцы? Этот вопрос интересует многих людей, интересующихся физиологией регуляции сердца. Можно сказать только одно: их длительность является непостоянной величиной. Здесь решающим фактором считается частота ритма сердечной мышцы. Если функции сердца расстроятся, то при одинаковом ритме продолжительность фазы может различаться.

Внешние признаки деятельности сердца

Для сердечной мышцы характерны внешние признаки ее работы. К ним относят:

  • Толчок верхушечный.
  • Электрические явления.
  • Тоны сердца.

Минутный и систолический объемы миокарда также являются показателями его работы.

В то время, когда происходит систола желудочков, сердце делает поворот слева направо, меняя первоначальную эллипсоидную форму на округлую. При этом верхняя часть сердечной мышцы приподнимается и давит на грудную клетку в V-образном межреберье с левой стороны. Так возникает верхушечный толчок.

Что касается физиологии тонов сердца, то о них следует упомянуть отдельно. Тоны являются звуковыми явлениями, которые возникают во время работы сердечной мышцы. Всего в работе сердца выделяют два тона.

Первый тон – он же систолический – который характерен для предсердно-желудочковых клапанов. Второй тон – диастолический – возникает в момент закрытия клапанов легочного ствола и аорты. Первый тон длительный, глухой и ниже второго.

Второй тон высокий и короткий.

Законы сердечной деятельности

Всего можно выделить два закона сердечной деятельности: закон сердечного волокна и закон ритма сердечной мышцы.

Первый (О. Франка – Э. Старлинга) гласит о том, что чем более растянуто волокно мышц, тем сильнее будет его дальнейшее сокращение. На уровень растяжения влияет объем крови, накопившейся в сердце в период диастолы. Чем больше объем, тем энергичнее будет сокращение во время систолы.

Второй (Ф. Бейнбриджа) гласит о том, что когда повышается кровяное давление в полых венах (в устьях), наблюдается увеличение частоты и силы сокращений мышцы на рефлекторном уровне.

Оба этих закона работают одновременно. Их относят к механизму саморегуляции, который помогает приспособить работу сердечной мышцы к различным условиям существования.

Рассматривая физиологию сердца кратко, нельзя не упомянуть о том, что на работу данного органа влияют также некоторые гормоны, медиаторы и минеральные соли (электролиты).

Например, ацетилхопин (медиатор) и переизбыток калиевых ионов ослабляют сердечную деятельность, делая ритм редким, вследствие чего может возникнуть даже остановка сердца.

А большое количество ионов кальция, адреналин и норадреналин, напротив, способствуют усилению сердечной деятельности и ее учащению. Адреналин, к тому же, расширяет венечные сосуды, благодаря чему питание миокарда улучшается.

Механизмы регуляции сердечной деятельности

В соответствии с потребностями организма в кислороде и питании частота и сила сокращений сердечной мышцы может различаться. Деятельность сердца регулируется особыми нейрогуморальными механизмами.

Но у сердца имеются и собственные механизмы регулирования деятельности. Некоторые из них напрямую связаны со свойствами, которыми обладают волокна миокарда. Здесь наблюдается зависимость между силой сокращения волокна и величиной ритма сердечной мышцы, а также зависимость энергии сокращения и степени растяжения волокна в период диастолы.

Упругое свойство волокон миокарда, которое проявляется не в процессе активного спряжения, называется пассивным. Носителями упругих свойств считаются опорно-трофический остов, а также актомиозиновые мосты, которые расположены и в не активной мышце. Остов очень позитивно влияет на упругость миокарда тогда, когда возникают склеротические процессы.

Если у человека наблюдается ишемическая контрактура или воспалительные болезни миокарда, то мостиковая жесткость повышается.

Работа сердечно-сосудистой системы является сложным процессом. Любой сбой может повлечь за собой негативные последствия. Регулярно обращайтесь к врачу и не пренебрегайте его рекомендациями. Ведь предотвратить заболевание гораздо легче, чем лечить его, тратя деньги на дорогостоящие медикаменты.

Источник: https://FB.ru/article/323560/fiziologiya-serdtsa-cheloveka

Лекция

Функции сердца физиология

                        Анатомия и физиология сердца.

   Жизнедеятельность организма возможна лишь при условии доставки каждой клетке питательных веществ, кислорода, воды и удаления выделяемых клеткой продуктов обмена веществ. Эту задачу выполняет сосудистая система, представляющая собой систему трубок, содержащих кровь и лимфу, и сердце – центральный орган, обуславливающий движения этой жидкости.

   Сердце – это полый мышечный орган, разделенный внутри на 4 полости (правое и левое предсердия, правый и левый желудочки); располагается в грудной полости, в нижнем отделе переднего средостения. Оно имеет широкое основание, направленной вверх и верхушку, направленную вниз. Ось сердца направлена сверху вниз, слева направо, сзади наперед. Масса сердца 250-350 гр. (0,4-0,5% от массы тела).

   Границы сердца:

– верхняя – проходит по верхнему краю третьего ребра.

– правая – проходит от третьего до пятого ребра. Отступив 1-2 см. от правого края грудины.

– левая граница – проходит от третьего ребра до верхушки сердца.

– нижняя граница – проходит от пятого ребра справа до верхушки сердца.

Верхушка сердца расположена в пятом межреберье, отступив 1-1,5см кнутри от левой среднеключичной линии.

   Поверхности сердца:

Передняя – грудино-реберная

Боковые – легочные

Задняя – средостенная

Нижняя – диафрагмальная.

   Камеры сердца:

– два предсердия (правое и левое) – находятся вверху. Со стороны правого предсердия на ней находится овальная ямка. На предсердиях имеются ушки. В предсердия впадают вены: в правое – верхняя и нижняя полые вены, венечный синус; в левое –впадают 4 легочные вены.

– желудочки разделены межжелудочковой перегородкой. Из правого выходит легочный ствол и имеется три сосочковые мышцы; из левого выходит аорта и имеются две сосочковые мышцы.

   Оболочки сердца:

– внутренняя оболочка – эндокард – состоит их эпителия. Из эндокарда состоят клапаны сердца: правый предсердно-желудочковый (трехстворчатый) и левый митральный (двухстворчатый), отверстие аорты.

– средняя оболочка – миокард – состоит из специализированный поперечнополосатой (сердечной исчерченной) мышечной ткани. Мышечная оболочка предсердий состоит из двух слоев, желудочков – их трех слоев.

– наружная оболочка – эпикард –образована плотной соединительной тканью, срастается с миокардом, одновременно является внутренним листком перикарда. Перикард- это замкнутый листок перикарда, в котором различают два слоя:

– наружный – фиброзный перикард

– внутренний – серозный перикард, который в свою очередь, делится на два листка: висцеральный, или эпикард, и париетальный, сращенный с внутренней поверхностью серозного перикарда, выстилающий его изнутри.

Между висцеральным и париетальным листками находится щелевидная перикардиальная поверхность, содержащая небольшое количество серозной жидкости (смачивает обращенные друг другу поверхности серозных листков).

   Клапанный аппарат

– створчатые

– полулунные

– Между правым предсердием и правым желудочком располагается 3х-створчатый (предсердно-желудочковый) клапан. Между левым предсердием и левым желудочком – 2х-створчатый (митральный) клапан. От створок клапана отходят сухожильные нити, которые прикрепляются к сосочковым мышцам (это пальцевые выросты миокарда).

– Полулунные – располагаются на границе между желудочками и выходящими их них артериями, имеют вид кармашков. В правой половине располагается полулунный клапан легочного ствола; в левой – полулунный клапан аорты. Назначение клапанов: они препятствуют обратному току крови.

   Свойства сердечной мышцы:

1.                Возбудимость –

2.                Проводимость – проведение возбуждения по волокнам сердечной мышцы и по специальной ткани.

3.                Сократимость – под влиянием возбуждения сердечная мышца сокращается, вначале сокращаются предсердия, затем желудочки.

4.                Рефрактерность – т.е. невозбудимостью во время сокращения сердца.

5.                Автоматизм – способность сердца вырабатывать импульсы в самом себе и проводить их по соответствующим волокнам, вызывая сокращение сердца.

   Нервы сердца

Сердце иннервируется симпатическими и парасимпатическими нервами. Симпатические нервы идут от верхних сегментов спинного мозга и усиливают сердечную деятельность. Парасимпатические нервы – это ветви блуждающего нерва, они тормозят сердечную деятельность, понижают возбудимость и проводимость сердца. Нервы сердца регулируют его работу, приспосабливая к условиям жизни.

                        Цикл сердечной деятельности

Сердце работает в ритме одиночных сокращений. Фаза сокращений называется систола. Фаза расслабления – диастола. Сначала сокращаются предсердия, затем желудочки.

При ЧСС 70 уд/мин сердечный цикл длится 0,8сек. И состоит из 3 фаз:

– систола предсердий – 0,1сек.

– систола желудочков – 0,3 сек. Из них фаза напряжения – 0,05сек.

                                                                         Фаза изгнания – 0,25сек.

– диастола сердца – 0,4сек.

– Систола предсердий начинается с сокращения мышц устья вен, сокращаясь предсердия через открытые створчатые клапаны выталкивает кровь в желудочки.

– Систола желудочков начинается с захлопывания створчатых клапанов, полулунные закрыты. Сокращаясь желудочки приводят к повышению давления крови в них – фаза напряжения. И когда давление в желудочках превышает давление в артериях, полулунные клапаны открываются и кровь выбрасывается в аорту и легочный ствол – фаза изгнания.

– Диастола сердца начинается с захлопывания полулунных клапанов. В результате снижается давление крови в желудочках створчатые клапаны открываются, сердце заполняется кровью ~на 70% – идет фаза отдыха – диастола. Давление во всех камерах = 0.

                                 Круги кровообращения.

   Малы круг кровообращения (легочный) начинается легочным стволом, который берет свое начало в правом желудочке, поднимаясь вверх на уровне 4 грудного позвонка он делится на правую и левую легочные артерии, которые направляются в соответствующие легкие.

Легочные артерии в легких разветвляются соответственно ветвлению бронхов на артерии, переходящие в капилляры.

В капиллярных сетях, оплетающих альвеолы, происходит газообмен, и венозная кровь превращается в артериальную, и собирается в 4 легочные вены, которые впадают в левое предсердие, где и заканчивается малый круг кровообращения.

   Большой круг кровообращения (телесный) служит для доставки всем органам и тканям тела питательных веществ и кислорода.

Начинается аортой, которая выходит из левого желудочка, и которая отдает многочисленные ветви, несущие артериальную кровь ко всем органам и тканям тела и разветвляющиеся в их толще до артериол и капилляров – последние переходят в венулы и далее в вены.

Через стенки капилляров происходит обмен веществ и газообмен между кровью и тканями тела и кровь превращается в венозную и собирается в две крупные вены (верхнюю полую и нижнюю полую), которые впадают в правое предсердие, где и заканчивается большой круг кровообращения.

    Дополнением к большому кругу является третий (сердечный) круг кровообращения, обслуживающий само сердце. Он начинается выходящими из аорты венечными артериями сердца и заканчивается венами сердца. Последние сливаются в венечный синус, впадающий в правое предсердие.

                             Показатели работа сердца.

– Систолический объем сердца

– Минутный объем сердца

Систолический объем – количество крови, выбрасываемое при сокращении сердца (60-80мл. крови).

Минутный объем – количество крови, выбрасываемое сердцем за 1 мин (3,5-5литров).

МОС=СО+ЧСС

Работа сердца направлена на изгнание крови и преодоление давления в артериях. В основе работы сердца лежат законы сердечной деятельности:

1)    Закон сердечного волокна, т.е., чем больше растянуто волокно, тем сильнее оно сокращается.

2)    Закон сердечного ритма, т.е., чем больше крови притекает к правому предсердию, тем чаще ритм сердца.

                         Внешние проявления сердца:

– верхушечный толчок

– сердечные тоны

– электрические явления возникающие при работе сердца.

   Верхушечный толчок: во время систолы желудочков, сердце совершает вращательное движение слева направо и становится более плотным, округлым, верхушка сердца приподнимается и надавливает на грудную клетку в области5 межреберья слева. У грудных детей и худощавых людей можно увидеть. У остальных пропальпировать, приложив ладонь к 5 межреберью.

    Сердечные тоны – звуковые явления, возникающие при работе сердца. Ухо обычного человека слышит 2 тона: 1) Систолический(низкий) – обусловлен захлопыванием створчатых клапанов, колебанием сухожильных нитей и мускулатуры желудочков. 2) Диастолический (более короткий, звонкий, высокий) – обусловлен захлопыванием полулунных клапанов.

   Фонокардиограмма – графическая запись тонов сердца. На ней может быть зарегистрирован и различен 3 тон – обусловленный открытием створчатых клапанов и движение крови.

   Электрические явления, возникающие при работе сердца: в работающем сердце создаются условия для возникновения электрического тока. Во время систолы предсердия становятся электроотрицательными по отношению к желудочкам, которые находятся в фазе диастолы.

Возникает разность потенциалов, которая может быть зарегистрирована с помощью электрокардиаграфа, т.к.

, тело человека является хорошим проводником тока, то биопотенциалы сердца можно зарегистрировать с поверхности кожи с специальных местах, которых называются отведениями.

Различают:

 – стандартные отведения – правая и левая рука в области лучезапястного сустава, левая нога.

 – усиленные – грудные отведения.

                                     Регуляция работы сердца.

Деятельность сердца регулируется нейрогуморальным путем, изменяющим интенсивность деятельности сердца и приспосабливающим сердце к потребностям организма и условиям существованиям.

  Нервная регуляция – деятельность сердца изменяется за счет возбуждения симпатических нервов, которые усиливают деятельность сердца, увеличивают частоту и силу сердечных сокращений, повышают возбудимость и блуждающих нервов, которые замедляют работу сердца, уменьшают частоту и силу сердечных сокращений. Рефлекторное влияние на деятельность сердца осуществляется с самого сердца и проявляется в изменениях силы сердечных сокращений. Например, при растяжении правого предсердия увеличивается ЧСС; при повышении давления в устьях полых вен также происходит увеличение ЧСС.

   Рефлекторные влияния на деятельность сердца, осуществляемые с рецепторов области аорты и каротивных синусов (рецепторы возбуждаются при изменении величины давления и химического состава крови) относятся к механизмам саморегуляции, проявляющимся в ответ на изменение величины артериального давления.

Гуморальная регуляция осуществляется гормонами и электролитами. Ацетилхолин, калий уменьшают возбудимость сердечной мышцы, частоту и силу сердечных сокращений.

Адреналин, норадреналин, тироксин усиливают обменные процессы, увеличивают частоту сердечных сокращений. Минералокортикоиды повышают чувствительность сердца к действию адреналина и норадреналина.

Источник: https://infourok.ru/lekciya_anatomiya_i_fiziologiya_serdca-174489.htm

МедСостав
Добавить комментарий