Дидактический материал для подготовки к уроку биологии по теме: "Органы кровообращения: сердце и сосуды. Строение и функции сердца"

УРОК №19

Тема урока: Органы кровообращения: сердце и сосуды. Строение и функции сердца.

Практическая работа № 2

«Измерение частоты сердечных сокращений и артериального давления»

Жизнь организма возможна лишь при условии непрерывного поступления из внешней среды в ткани тела питательных веществ, кислорода и воды (через желудочно-кишечный тракт и легкие) и выведения продуктов обмена веществ (углекислота, мочевина и др. через органы выделения – почки, легкие, кожу).

При циркуляции крови по сосудам вещества, поступившие в организм, либо удаляемые из него, перемещаются между различными органами. С кровью к клеткам и тканям доставляются необходимые для регуляции их жизнедеятельности гормоны (от греч. hormao – возбуждаю); кровь переносит антитела, иммунокомпетентные клетки и фагоциты, которые обезвреживают чужеродные вещества, микробы и вирусы. Общее количество крови в организме взрослого человека равно 7% его веса, по объему – это 5–6 л. Одной из функций системы кровообращения является обмен тепла в организме (терморегуляция). Тепло перераспределяется между органами со значительным теплообразованием и органами, подверженными охлаждению (кожа, органы дыхания и др.).

Значение сердечно-сосудистой системы заключается в обеспечении постоянной циркуляции крови по замкнутой системе сосудов.

Кровеносную систему образуют сердце и замкнутая сеть кровеносных сосудов – артерий, капилляров и вен, которые пронизывают все ткани и органы тела. Сосудов нет лишь в эпителиальной ткани, гиалиновом хряще, хрусталике и роговице глаза, в эмали и дентине зубов, а также в ороговевших производных кожи – волосах и ногтях, т.е. в тех участках организма, где снижены обменные процессы.

Артерии – толстостенные сосуды, в которых кровь движется под давлением по направлению от сердца. Они многократно ветвятся и заканчиваются артериолами – мелкими сосудами с узким просветом, которые переходят в тонкостенные капилляры. Через стенки капилляров газы и другие вещества из крови транспортируются к клеткам и тканям, а от них продукты обмена веществ возвращаются в кровь. Из капиллярного русла кровь сначала попадает в венулы, а затем – в вены. По венам кровь возвращается к сердцу.

Движение крови по кровеносным сосудам обеспечивается главным образом работой сердца.

Сердце – полый мышечный орган, состоящий из правой и левой половин, каждая из которых поперечно разделена на предсердие и желудочек. Ритмическими сокращениями сердце нагнетает кровь в артерии, а при расслаблении, следующем за сокращением, присасывает ее из вен.

Сердце у человека расположено ассиметрично в грудной полости между легкими за грудиной: 2/3 его находится влево, а 1/3 – вправо от средней линии. Такая асимметрия свойственна лишь человеку и возникла в связи с вертикальным положением его тела. Масса сердца у мужчин в среднем 300 г., у женщин – 250 г.

Сердце окружено конусовидным мешком – околосердечной сумкой, или перикардом, наружный слой которого состоит из нерастяжимой фиброзной ткани, а внутренний – из двух листков, один из которых сращен с сердцем, а второй – с фиброзной тканью. В щели между этими листками находится перикардиальная жидкость (20 мл), которая уменьшает трение между стенками сердца и окружающими тканями. Кроме того, неэластичный перикард препятствует излишнему растяжению сердца или переполнению его кровью.

Стенки полостей сердца значительно различаются по толщине: в предсердиях они относительно тонкие (2–5 мм), в левом желудочке (в среднем 15 мм) обычно в 2,5 раза толще, чем в правом (около 6 мм).

Стенка сердца состоит из трех оболочек: наружной – эпикарда, средней – миокарда и внутренней – эндокарда.

Эпикард (epicardium) – внутренний листок серозной околосердечной сумки, или перикарда. Между эпикардом и перикардом имеется щелевидное пространство, в котором находится небольшое количество жидкости, выполняющей роль смазки и облегчающей скольжение поверхностей эпикарда и перикарда друг относительно друга при сокращении сердца.

Миокард (myocardium) – самая мощная оболочка, образованная поперечно-полосатой мышцей, которая, в отличие от скелетной, состоит из клеток – кардиомиоцитов, соединенных в цепочки (волокна). Клетки прочно связаны между собой с помощью межклеточных контактов – десмосом. Между волокнами лежат тонкие прослойки соединительной ткани и хорошо развитая сеть кровеносных и лимфатических капилляров. Миокард предсердий и желудочков разобщен, что создает возможность отдельного их сокращения. Мускулатура желудочков, особенно левого, очень мощная, состоит из трех слоев: поверхностного, среднего и глубокого.

Эндокард (endocardium) – тонкая оболочка, выстилающая полости сердца. В предсердиях эндокард толще, чем в желудочках. По своему строению и развитию эндокард схож с внутренней оболочкой стенки сосудов – интимой.

У взрослого человека правая и левая половины сердца разделены сплошной продольной перегородкой. При этом часть перегородки, разделяющей предсердия, носит название межпредсердной, а желудочки – межжелудочковой. С каждой стороны предсердие сообщается с желудочком через предсердно-желудочковое отверстие. Через него кровь в момент сокращения предсердия перегоняется в желудочек.

Правое предсердие принимает сверху верхнюю полую вену, а снизу и сзади более широкую нижнюю полую вену.

Правый желудочек расположен несколько спереди от левого. Внутренняя поверхность желудочка неровная, на ней выступают сложнопереплетающиеся мясистые перекладины.

В верхней части желудочка расположены два отверстия: заднее – предсердно-желудочковое и переднее – артериальное, ведущее в легочный ствол.

Предсердно-желудочковое отверстие закрыто трехстворчатым клапаном из тонких гладких треугольной формы пластинок. К свободным краям створок прикрепляются тонкие сухожильные нити, при сокращении желудочка под напором крови створки смыкаются, а сухожильные нити, натягивая их края, препятствуют вывертыванию клапанов в предсердие.

Вход из желудочка в отверстие легочного ствола закрыт тремя полулунными клапанами. Клапаны образуют углубления – карманы, со стороны легочного ствола. Их наружные края утолщены в виде узелков, что обеспечивает плотное смыкание. При диастоле (стадия расслабления сердечной мышцы) желудочков клапаны заполняются кровью, это препятствует обратному току крови из легочного ствола в правый желудочек.

Левое предсердие расположено позади правого. Стенки левого предсердия тоньше, чем правого. Сверху и сзади оно имеет четыре отверстия, через которые открываются легочные вены, по две от каждого легкого. По этим венам артериальная кровь поступает из легких в сердце. Клапанов в области этих отверстий, как и в области отверстий полых вен, нет.

Левый желудочек расположен в задненижней части сердца и имеет на поперечном разрезе форму овала или круга. С левым предсердием левый желудочек сообщается через предсердно-желудочковое отверстие. К его краям прикрепляются створки двустворчатого (митрального) клапана. Строение створок сходно со створками подобного клапана в правой половине сердца. Передняя часть левого желудочка образует артериальный конус, сообщается с отверстием аорты и ограничено тремя полулунными клапанами.

В сердечной мышце выделяются особые, атипичные волокна, бедные миофибриллами. Их относят к так называемой проводящей системе сердца.

Центрами проводящей системы являются два узла – синусно-предсердный и предсердно-желудочковый.

Синусно-предсердный узел (синоатриальный) расположен под эпикардом правого предсердия, между впадением в него верхней полой вены и правым ушком. Клетки узла способны генерировать импульсы с частотой 70 раз в минуту. От узла по специальным мышечным волокнам возбуждение распространяется по мускулатуре предсердий.

Предсердно-желудочковый узел (атриовентрикулярный) лежит в нижней части межпредсердной перегородки. От него в толщу межжелудочковой перегородки отходит предсердно-желудочковый пучок (пучок Гиса). В перегородке пучок разделяется на две ножки. Примерно на уровне середины перегородки от них отходят многочисленные волокна, называемые волокнами Пуркинье. Они ветвятся в миокарде обоих желудочков, проникают в сосочковые мышцы и доходят до эндокарда. Распределение волокон таково, что сокращение миокарда на верхушке сердца начинается раньше, чем у основания желудочков.

Проводящая система сердца объединяет работу предсердий и желудочков, мускулатура которых обособлена; она обеспечивает автоматизм работы сердца и сердечный ритм.

Ритмичные сокращения сердца обеспечивают постоянное движение крови по сосудам и, тем самым, непрерывное поступление к тканям и органам нашего тела кислорода, питательных и других веществ.

В покое частота сердечных сокращений составляет 60–80 в минуту, каждое из них продолжается около 0,8 с. Из них 0,1 с занимает сокращение (систола) предсердий, 0,3 с – систола желудочков, а остальные 0,4 с – общее расслабление (диастола) предсердий и желудочков.

По венам кровь поступает в предсердия и при их сокращении проталкивается в желудочки. Из желудочков во время систолы кровь выталкивается в артерии и разносится к органам.

3