Сердце: камеры, клапаны, собственный ритм и сердечный цикл
Пройдём путь капли крови через четыре камеры и выясним, что именно означает «сердце работает автоматически».
Федеральная программа · базовый уровень · 9 класс
Кровообращение
Элементы программы, раскрываемые в этом уроке:
- Органы кровообращения
- Четырёхкамерное строение сердца
- Клапаны и одностороннее движение крови
- Автоматизм сердца и проводящая система
- Сердечный цикл и его длительность
- Регуляция частоты и силы сердечных сокращений
Как это устроено
Кровь из тела возвращается по полым венам в правое предсердие, переходит в правый желудочек и через лёгочный ствол направляется в лёгкие. После газообмена она возвращается по лёгочным венам в левое предсердие, затем в левый желудочек и через аорту — к органам. Так две половины сердца обслуживают два связанных круга кровообращения. Слова «право» и «лево» относятся к телу человека, а не к положению на рисунке, если он обращён к нам лицом.
Предсердно-желудочковые клапаны ограничивают возвращение крови из желудочков в предсердия, а клапаны у выхода из желудочков — из крупных артерий обратно. Створки движутся из-за различия давлений; им не нужен отдельный маленький двигатель. Сердечные перегородки разделяют правый и левый потоки. На схеме удобно окрашивать обогащённую кислородом кровь красным, но настоящая венозная кровь не синяя.
Специализированные клетки создают электрический импульс, который распространяется через проводящую систему и приводит к согласованной работе предсердий и желудочков. Это называют автоматизмом, но мозг, вегетативные нервы и гормоны меняют частоту и силу работы сердца в зависимости от потребностей организма. Поэтому «автоматически» не означает «не регулируется».
Сердечный цикл включает не только сокращение: камеры наполняются и расслабляются, клапаны открываются и закрываются в определённой последовательности. При 75 ударах за 60 секунд один средний цикл занимает 60/75 = 0,8 секунды; при другой частоте его длительность изменится. Нельзя переносить это число на сон, бег и болезни как неизменную норму. Мышца сердца сама нуждается в доставке кислорода по коронарным сосудам — кровь внутри камеры не питает всю толщину миокарда напрямую.
Словарь урока
Каждое понятие — с примером
- Сердце
Мышечный полый орган кровеносной системы, последовательно принимающий кровь и выталкивающий её в сосуды малого и большого кругов.
Пример: Правый желудочек направляет кровь к лёгким, а левый — в аорту.
- Предсердие
Одна из двух верхних камер сердца, куда поступает кровь из крупных вен и откуда она переходит в соответствующий желудочек.
Пример: Кровь из лёгочных вен сначала поступает в левое предсердие.
- Желудочек сердца
Одна из двух нижних мышечных камер сердца, выталкивающая кровь через выходной клапан в артерию при сокращении.
Пример: Левый желудочек создаёт давление для движения крови по большому кругу.
- Клапан сердца
Структура из створок, которая открывается при подходящем перепаде давления и ограничивает обратный ток крови между камерами или из артерии.
Пример: Митральный клапан между левым предсердием и желудочком закрывается при сокращении желудочка.
- Миокард
Мышечная ткань стенки сердца, сокращение которой создаёт силу для продвижения крови через кровеносные сосуды.
Пример: Стенка левого желудочка толще стенки предсердия, потому что его работа требует большей силы.
- Автоматизм сердца
Способность специализированных клеток сердца самопроизвольно создавать электрические импульсы, запускающие согласованные сокращения.
Пример: Клетки синусового узла задают обычный ритм сердца без отдельной команды перед каждым ударом.
Важно: Нервная и гормональная системы всё равно регулируют частоту и силу сокращений.
- Проводящая система сердца
Группа специализированных сердечных клеток, создающих и передающих электрические сигналы в нужной последовательности к миокарду.
Пример: Сигнал проходит от синусового узла через предсердия к желудочкам.
- Систола
Фаза сокращения определённой камеры сердца, во время которой давление в ней изменяется и кровь может выталкиваться дальше.
Пример: При систоле желудочков кровь выходит в аорту и лёгочный ствол.
Важно: Систола предсердий и систола желудочков — не одно и то же событие.
- Диастола
Фаза расслабления определённой камеры сердца, когда её стенка не создаёт активного сокращения и камера может наполняться кровью.
Пример: Во время диастолы желудочков кровь поступает в них из предсердий.
- Сердечный цикл
Повторяющаяся последовательность изменений сокращения, расслабления, наполнения камер и работы клапанов за один удар сердца.
Пример: В учебной модели при частоте 75 ударов в минуту средний цикл длится примерно 0,8 секунды.
Важно: 0,8 секунды — расчётный пример при данной частоте, а не постоянная длительность для каждого человека.
Пример по шагам
Кровь вышла из левого желудочка. Назовите следующие крупные звенья пути до возвращения в левое предсердие.
- Из левого желудочка кровь идёт в аорту и артерии большого круга, затем через капилляры органов.
- По венам и полым венам она возвращается в правое предсердие и правый желудочек.
- Из правого желудочка по лёгочному стволу попадает в лёгкие, а по лёгочным венам — в левое предсердие.
Вывод: Это замкнутый путь через большой и малый круги; две половины сердца работают последовательно.
Практическая работа
Проследите путь крови на модели
- Возьмите бумажную схему четырёх камер и подпишите полые вены, лёгочный ствол, лёгочные вены и аорту.
- Проведите две непрерывные стрелки через камеры и клапаны, отдельно отмечая место газообмена в лёгких и тканях.
- Объясните, почему сосуд к лёгким называется артерией, хотя кровь в нём ещё не обогатилась кислородом.
Что можно заключить: Артерии определяют по направлению от сердца, а вены — к сердцу; содержание кислорода не служит универсальным определением.
Безопасность: Используйте только схему или муляж; не проводите нагрузочные тесты людям с недомоганием.
Попробуйте сами
Запишите своё решение, затем сравните его с разбором. Развёрнутые ответы автоматически не оцениваются.
Открываем задания…
Сверка содержания
Раздел и элементы содержания сверены с федеральной программой. Текст и учебные схемы созданы для Умблика; схема не передаёт реальные размеры.