Скорочення передсердь продовжується. Цикл серцевої діяльності. Час систоли, діастоли, паузи

Цілі уроку

Освітня: вивчення будови серця; формування в учнів нових понять про серцевий цикл та автоматизм роботи серця, уявлень про особливості регуляції серцевих скорочень.

Розвиваюча: розвиток у учнів загальнобіологічних уявлень про взаємозв'язок будови та функції серця.

Виховна: формування наукового світогляду на прикладах наукових відкриттів, успіхів медицини.

Устаткування: розбірна модель серця, таблиця із зображенням будови серця, серцевого циклу, картки-завдання, ножиці, клей, фломастери; магнітофон, комп'ютер, проектор.

Форма проведення: урок у музеї – заочна екскурсія.

Оформлення: на дошці «Маршрутний лист по експозиції музею «Кардіологія»», епіграф: «Серце, подібне до жорен, борошно, що дає, коли засипано достатньо зерна, але стирається, коли його не підсипають» (К.Вебер).

Хід уроку

I. Мотиваційний етап (підготовка до активного сприйняття теми)

Лунає звук биття серця. Вчитель читає уривок із вірша Е.Межелайтіса «Серце».

Що таке серце?
Камінь твердий?
Яблуко з багряно-червоною шкірою?
Можливо, між ребер і аортою
Б'ється куля, на земну кулю схожу?
Так чи інакше, все земне
Вміщується в його межі,
Тому що немає йому спокою,
Насамперед є справа.

Багато літературних творів присвячено серцю. Усі, напевно, пам'ятають «сміливе серце Данко» з оповідання М.Горького, «Стара Ізергіль»; казку Гауфа "Холодне серце". Гаряче серце і холодне, безкорисливе і жадібне, чуйне, добре і жорстоке, сміливе, горде і зле… Яке воно, моє серце? Про це й йтиметься на нашому уроці, який пройде у музеї.

Щоб потрапити до музею, потрібно отримати квиток, який видається тільки тим, хто виконав завдання.

Завдання 1 (Індивідуальне опитування)

Заповніть пропуски.

Кров, міжклітинна речовина та лімфа утворюють … ( внутрішнє середовище організму).

Рідка сполучна тканина – … ( кров).

Розчинений у плазмі білок, необхідний для згортання крові, – … ( фібриноген).

Плазма крові без фібриногену називається … ( сироваткою крові).

Без'ядерні формові елементи крові, що містять гемоглобін, – … ( еритроцити).

Стан організму, у якому у крові зменшується кількість еритроцитів чи вміст гемоглобіну у яких, – … ( анемія).

Людина, що дає свою кров для переливання, – … ( донор).

Захисна реакція організму, наприклад проти інфекцій – … ( запалення).

Здатність організмів захищати себе від хвороботворних бактерій та вірусів – … ( імунітет).

Ослаблені або вбиті мікроорганізми - збудники захворювань, що вводяться в організм людини для підвищення активності імунної системи, - ... ( вакцина).

Білки, що виробляються лімфоцитами при контакті з чужорідним організмом чи білком, – … ( антитіла).

До органів кровообігу належать … ( серце та судини).

Судини, якими кров тече від серця, – … ( артерії).

Найдрібніші кровоносні судини, в яких відбувається обмін речовин між кров'ю та тканинами, – … ( капіляри).

Шлях крові від лівого шлуночка до правого передсердя - ... ( велике коло кровообігу).

Завдання 2 (групова робота з проблемних питань)

В одній популярній книзі з фізіології образно сказано: «Кожної секунди в червоному морі мільйони кораблів зазнають краху і опускаються на дно. Але мільйони нових кораблів виходять із гаваней знову у плавання». Що мається на увазі під «кораблями» та «гаванями»? ( Кораблі – еритроцити, гавані – червоний кістковий мозок.)

І.П. Павлов сказав: "В організмі є "надзвичайна" реакція, при якій організм жертвує якоюсь частиною для порятунку цілого". Про що сказано? ( Про фагоцитоз.)

Відомо, що за добу у людини замінюється близько 25 г крові. Скільки крові утворюється за 70 років? ( Близько 640 кг.)

Розгляньте мікропрепарати крові людини та жаби. Вкажіть подібність та відмінність.

ІІ. Вивчення нового матеріалу (оповідання з елементами розмови)

Директор музею.Я радий, що ви зацікавились експонатами нашого музею. Наш музей називається "Кардіологія". Кардіологія - розділ медицини, що вивчає будову, функції та захворювання серцево-судинної системи, а також розробляє методи їх діагностики, лікування та профілактики. Утворено музей у 2005 р., на базі 8-го класу школи №5. З музеєм вас познайомлять наші співробітники.

Екскурсовод (демонстрація на екрані пульсуючого серця). Прислухайся. Що б ти не робив – спав, їв, біг, – завжди лунає приглушений, ритмічний стукіт. Це б'ється твоє серце. Стисни свою руку в кулак - ти побачиш, якого воно розміру. Серце є м'язовим органом, який постійно скорочується і змушує кров рухатися по твоєму тілу.

Серце розташоване у грудній порожнині за грудиною, від середини зрушено дещо вліво, маса його близько 300 г.

Воно покрите тонкою та щільною оболонкою, що утворює замкнутий мішок – навколосерцеву сумку, або перикард.

Учень.Хотілося б знати, якою є роль навколосерцевої сумки?

Екскурсовод.У навколосерцевій сумці міститься серозна рідина, що зволожує серце та зменшує тертя при його скороченнях.

Стінка серця має три шари. Епікард – зовнішній серозний шар, що покриває серце (зростає з перикардом). Міокард - середній м'язовий шар, утворений поперечним серцевим м'язом. Кожне м'язове волокно містить 1-2 ядра, безліч мітохондрій. Ендокард – внутрішній епітеліальний шар.

Давайте розберемося, з чого складається серце. Умовно воно ділиться перегородкою на дві половинки: ліву та праву. Ліва складається з лівого шлуночка та лівого передсердя. Між ними знаходиться двостулковий клапан – у нього лише дві стулки (також він називається мітральним). Права половина серця складається з правого шлуночка та правого передсердя. Вони теж відокремлені один від одного клапаном, але цей клапан має три стулки і тому називається тристулковим (трикупсідальним). Клапани відкривають і закривають прохід між передсердями та шлуночками, змушуючи кров текти в одному напрямку.

Між шлуночками та артеріями розташовані півмісячні клапани, кожен з яких складається з трьох кишень. Клапани серця та судин забезпечують рух крові строго в одному напрямку: за артеріями від серця, за венами до серця, з передсердь у шлуночки.

Зовнішня будова серця

Стінки камер серця різняться по товщині залежно від роботи, що виконується. При скороченні стінок передсердя виконується невелика робота: кров подається до шлуночків, тому стінки передсердь відносно тонкі. Правий шлуночок проштовхує кров по малому колу кровообігу, а лівий викидає кров у велике коло кровообігу, тому його стінки в 2-3 рази товщі за стінки правого.

У серці надзвичайно інтенсивно протікають обмінні процеси: клітини м'язової тканини містять безліч мітохондрій, і тканина добре постачається кров'ю. Маса серця становить близько 0,5% від маси тіла, при цьому 10% крові, що викидається аортою, йде в коронарні або вінцеві судини, які живлять серце. Аорта (грец.) - Пряма артерія.

Учень.Що забезпечує швидке скорочення камери серця?

Екскурсовод.М'язові волокна розгалужуються і з'єднуються між собою кінцями, утворюючи складну мережу, за рахунок чого забезпечується швидке скорочення камери як єдиної структури.

Учень.Як же працює серце?

Екскурсовод.Серце – це невтомний двигун, який не знає ні вихідних, ні свят, ні канікул. За день серце скорочується майже 100 тис. разів, а за 1 годину перекачує близько 300 л крові (демонстрація «серце – насос»). На один удар серце витрачає стільки енергії, що її вистачило б, щоби підняти вантаж вагою 200 г на висоту 1 м, а за 1 хв серце могло б підняти цей вантаж на висоту 20-поверхового будинку.

Внутрішня будова серця

Нині ж розглянемо роботу серця з прикладу одного серцевого циклу.

Серцевий цикл - це послідовність подій, що відбувається за час одного скорочення серця, яке триває менше ніж 1 с. Серцевий цикл складається із трьох фаз.

Під час скорочення (систоли) передсердь, яке триває близько 0,1 с, шлуночки розслаблені, стулчасті клапани відкриті, напівмісячні закриті. Скорочення (систола) шлуночків триває близько 0,3 с. При цьому передсердя розслаблені, стулчасті клапани закриті (сухожильні нитки не дають їм прогинатися, а крові затікати в передсердя), кров спрямовується в легеневу артерію та аорту. Повне розслаблення серця – серцева пауза, або діастола – триває близько 0,4 с.

Воронезькі вчені Ю.Д. Сафонов та Л.І. Якименко визначили, що протягом одного серцевого циклу клапани та серцевий м'яз беруть участь у 40 послідовних рухах. Оптимальний режим роботи серця: передсердя працюють 0,1 с та відпочивають 0,7 с, а шлуночки працюють 0,3 с та 0,5 с відпочивають.

Самостійна робота:заповнити таблицю "Серцевий цикл".

Таблиця. Серцевий цикл

Завдання (Для екскурсантів). Людині 80 років. Визначте скільки років відпочивали у нього шлуночки серця, вважаючи, що середня частота биття серця становила 70 ударів в одну хвилину. ( 46 років.)

Учень.Чим зумовлена ​​висока працездатність серця?

Екскурсовод.Вона забезпечується такими факторами:

- Високим рівнем обмінних процесів, що відбуваються в серці;
– посиленим постачанням м'язів серця кров'ю;
- Суворим ритмом діяльності серця (фази роботи та відпочинку кожного відділу суворо чергуються).

Учень.Вимоги, які пред'являються організмом до серцево-судинної системи, постійно змінюються. Серце відповідає зміною частоти скорочень. Що впливає на роботу серця?

Екскурсовод.Згадаймо відомі нам способи регулювання функцій в організмі.

По-перше, це нервова регуляція, а по-друге – гуморальна регуляція активності серця. ЦНС постійно контролює роботу серця у вигляді нервових імпульсів. У довгастому мозку знаходиться центр кровообігу, з якого виходить пара парасимпатичних нервів, що зменшують частоту та силу скорочень. Сильне збудження блукаючого нерва викликає зупинку серця (досвід Гольця). Наприклад, удар у живіт може виявитися смертельним; Роздратування органів черевної порожнини уповільнює серцеві скорочення. З шийного симпатичного вузла виходять симпатичні нерви, що частішають і посилюють серцеві скорочення. Таким чином, серце має подвійну іннервацію: парасимпатичну та симпатичну.

Гуморальна регуляція активності серця забезпечується речовинами, що циркулюють у крові. Роботу серця гальмують ацетилхолін, солі натрію, збільшення рН крові. Підсилюють роботу серця адреналін (при зупинці серця його вводять прямо у серцевий м'яз), солі калію, зменшення рН. Впливають на серцеву діяльність гормони – секрети ендокринних залоз: тироксин (щитовидна залоза), інсулін (підшлункова залоза), кортикостероїдні гормони (надниркові залози), гормони гіпофіза.

Нервова та гуморальна регуляція тісно взаємопов'язані та становлять єдиний механізм регуляції скорочень серця.

Учень.Чому серце скорочується навіть поза організмом?

Екскурсовод.Воно має власний «вбудований» механізм, який би скорочення м'язових волокон. Імпульси йдуть від передсердь до шлуночків. Цю здатність серця ритмічно скорочуватися без зовнішніх подразнень, а лише під впливом імпульсів, що виникають у ньому, називають автоматизмом.

Автоматизм забезпечують спеціальні м'язові клітини. Вони іннервовані закінченнями вегетативних нейронів. У цих клітинах мембранний потенціал може досягати 90 мВ, що призводить до генерації хвилі збудження. Зміну цих потенціалів можна зареєструвати спеціальною апаратурою – їх запис є електрокардіограмою.

Таким чином, серце скорочується (в середньому) 70 разів на 1 хв, 100 тис. разів на добу, 40 млн разів на рік, і близько 2,5 млрд разів протягом життя. При цьому воно перекачує такі обсяги крові: за 1 хв – 5,5 л, за добу – 8 тис. л, за 70 років – близько 200 млн. л.

Учень.Які важливі події були в історії кардіології нашої країни?

Екскурсовод.У 1902 р. А.А. Кулябко оживив серце дитини через 20 годин після її смерті, а згодом проф. С.С. Брюхоненко оживив серце навіть за 100 годин після смерті. У 1897–1941 pp. було проведено 315 операцій на серці. У 1948 р. О.М. Бакулєв провів першу операцію на мітральному клапані. У 1961 р. було створено Інститут серцево-судинної хірургії ім. О.М. Бакульова. У 1967 р. хірург із Кейптауна проф. Крістіан Барнард вперше провів операцію з трансплантації серця людині, а через 20 років таку ж операцію здійснив проф. В.І. Шумаков у СРСР.

Узагальнення та систематизація знань

Завдання 1. Зіставте терміни та поняття

Терміни

• перикард.
• Епікард.
• Міокард.
• Ендокард.
• Артерії.
• Аорта.
• Капіляри.
• Праве передсердя.
• Шлуночки.
• Клапани.
• Серце.
• Кардіологія.

Поняття

• Навколосерцева сумка.
• Зовнішній серозний шар.
• Середній м'язовий шар.
• Внутрішній шар.
• Судини, що несуть кров від серця, «гладкі повітроносії», «повітряні жили».
• Найбільша артеріальна судина в тілі людини.
• Найтонші (від лат. капілярос– волосяний) кровоносні судини.
• Камера серця (від лат. атріум- Передній двір), куди впадають порожнисті вени.
• Відділи серця проштовхують кров в артерії.
• Освіта (від нього. клаппе– кришка, заслінка, закривання просвіту), що перешкоджають проходженню крові із шлуночків у передсердя.
• Головний орган кровоносної системи.
• Розділ медицини, що вивчає будову, функції та захворювання серцево-судинної системи, а також розробляє методи їх діагностики, лікування та профілактики.

Завдання 2. Тест (взаємоперевірка)

Відповіді:А - 7, Б - 2, В - 12, Г - 1, Д - 9, Е - 3, Ж - 8, З - 6, І - 4, К - 10, Л - 15, М - 5, Н - 14, Про – 13, П – 11.

Самостійна робота за підсумками екскурсії

Творче завдання: оформлення та захист методичного посібника «Серце людини».

Підведення підсумків

Домашнє завдання

Вивчити матеріал про будову та роботу серця у підручнику, вирішити завдання.

Завдання. Відомо, що серце людини скорочується в середньому 70 разів на 1 хв., при кожному скороченні викидаючи близько 150 см3 крові. Який обсяг крові перекачує ваше серце за 6 уроків у школі?

Термін систолаозначає скорочення м'яза. Виділяють електричну систолу- електричну активність, яка стимулює міокард та викликає механічну систолу- скорочення серцевого м'яза та зменшення серцевих камер в обсязі. Термін діастолаозначає розслаблення м'яза. Під час серцевого циклу відбувається підвищення та зниження тиску крові, відповідно високий тиск у момент систоли шлуночків називається систолічним, а низьке під час їхньої діастоли - діастолічним.

Частота повторення серцевого циклу називається частотою серцевих скорочень, її задає водій ритму серця.

Енциклопедичний YouTube

1 / 3

✪ Основи ЕКГ за 100 хвилин | Провідна система серця | Зубці, інтервали, сегменти на ЕКГ

✪ Потенціал дії кардіоміоцитів

✪ Провідна система серця

Субтитри

Періоди та фази серцевого циклу

Зведена таблиця періодів і фаз серцевого циклу із зразковими тисками в камерах серця та положенням клапанів наведено внизу сторінки.

Систола шлуночків

Систола шлуночків- Період скорочення шлуночків, що дозволяє проштовхнути кров в артеріальне русло.

У скороченні шлуночків можна виділити кілька періодів та фаз:

• Період напруги- характеризується початком скорочення м'язової маси шлуночків без зміни обсягу крові усередині них.
  • Асинхронне скорочення- Початок збудження міокарда шлуночків, коли тільки окремі волокна залучені. Зміни тиску в шлуночках вистачає для закриття передсердно-шлуночкових клапанів наприкінці цієї фази.
  • - залучений практично весь міокард шлуночків, але зміни об'єму крові всередині них не відбувається, оскільки закриті клапани, що виносять (напівмісячні - аортальний і легеневий). Термін ізометричне скороченняне зовсім точний, тому що в цей час відбувається зміна форми (ремоделювання) шлуночків, натяг хорд.
• Період вигнання- характеризується вигнанням крові із шлуночків.
  • Швидке вигнання- період від моменту відкриття напівмісячних клапанів до досягнення порожнини шлуночків систолічного тиску - за цей період викидається максимальна кількість крові.
  • Повільне вигнання- період, коли тиск у порожнині шлуночків починає знижуватися, але все ще більше діастолічного тиску. У цей час кров із шлуночків продовжує рухатися під дією повідомленої їй кінетичної енергії, до моменту вирівнювання тиску в порожнині шлуночків і судин, що виносять.

У стані спокою шлуночок серця дорослої людини за кожну систолу викидає 50-70 мл крові (ударний або систолічний об'єм). Серцевий цикл триває до 1 с, відповідно серце робить від 60 скорочень в хвилину (частота серцевих скорочень, ЧСС). Неважко підрахувати, що навіть у стані спокою серце переганяє 4 л крові за хвилину (хвилинний об'єм крові, МОК). Під час максимального навантаження ударний об'єм серця тренованої людини може перевищувати 200 мл, пульс – перевищувати 200 ударів за хвилину, а циркуляція крові може досягати 40 л за хвилину.

Діастола

Діастола- Період часу, протягом якого серце розслабляється для прийому крові. Загалом характеризується зниженням тиску в порожнині шлуночків, закриттям напівмісячних клапанів та відкриттям передсердно-шлуночкових клапанів із просуванням крові у шлуночки.

• Діастола шлуночків
  • Протодіастола- період початку розслаблення міокарда з падінням тиску нижче, ніж у судинах, що призводить до закриття напівмісячних клапанів.
  • - аналогічна до фази ізоволюметричного скорочення, але з точністю до навпаки. Відбувається подовження м'язових волокон, але не матимуть зміни обсягу порожнини шлуночків. Фаза закінчується відкриттям передсердно-шлуночкових (мітрального та тристулкового) клапанів.
• Період наповнення
  • Швидке наповнення- шлуночки стрімко відновлюють свою форму в розслабленому стані, що значно знижує тиск у їхній порожнині та засмоктує кров із передсердь.
  • Повільне наповнення- шлуночки практично повністю відновили свою форму, кров тече вже через градієнт тиску в порожнистих венах, де він вищий на 2-3 мм рт. ст.

Систола передсердь

Є завершальною фазою діастоли. При нормальній частоті серцевих скорочень внесок скорочення передсердь невеликий (близько 8%), оскільки за відносно довгу діастолу кров вже встигає наповнити шлуночки. Однак, зі збільшенням частоти скорочень, в основному знижується тривалість діастоли і внесок систоли передсердь у наповнення шлуночків стає суттєвим.

Зовнішні прояви серцевої діяльності

Виділяються такі групи проявів:

• Електричні- ЕКГ, вентрикулокардіографія
• Звукові- аускультація, фонокардіографія
• Механічні:
  • Верхівковий поштовх - пальпація, апекскардіографія
  • Пульсова хвиля - пальпація, сфігмографія, флебографія
  • Динамічні ефекти - зміна центру тяжкості грудної клітки у серцевому циклі - динамокардіографія
  • Балістичні ефекти - струс тіла в момент викиду крові з серця - балістокардіографія
  • Зміна розмірів, положення та форми - УЗД, рентгенографія

Серцевий цикл коротко

Серце скорочується ритмічно та циклічно. Один цикл триває 0,8-0,85 секунд, це становить приблизно 72-75 скорочень (ударів) за хвилину.

Основні фази:

Систола – скорочення м'язового шару (міокарда) та викид крові із серцевих порожнин. Спочатку скорочуються вушка серця, потім передсердя та після них шлуночки. Скорочення пробігає по серцю хвилею від вушок до шлуночків. Скорочення серцевого м'яза запускається збудженням, а збудження починається від синоатріального вузла у верхній частині передсердь.

1. Діастола - Розслаблення серцевого м'яза (міокарда). При цьому відбувається посилення власного кровопостачання міокарда та обмінних процесів у ньому. Під час діастоли відбувається наповнення порожнин серця кров'ю: одночаснояк передсердь, і шлуночків. Важливо відзначити, що кров заповнює одночасноі передсердя, і желудочки, т.к. клапани між передсердями та шлуночками (атріовентрикулярні) у діастолу відкриті.

   Повний серцевий цикл

З точки зору руху збудження по серцевому м'язі цикл слід починати зі збудження та скорочення передсердь, т.к. саме на них йде збудження від головного водія ритму серця. сино-атріального вузла.

Водій ритму

Водій серцевого ритму - це особлива ділянка серцевого м'яза, яка самостійно породжує електрохімічні імпульси, що збуджують серцевий м'яз і призводять до його скорочення.

У людини провідним водієм ритму є синусно-передсердний (сино-атріальний) вузол. Це ділянка серцевої тканини, що містить «пейсмейкерні» клітини , тобто. клітини, здатні до мимовільного збудження. Він знаходиться на зведенні правого передсердя біля місця впадання в нього верхньої порожнистої вени. Вузол складається з невеликої кількості серцевих м'язових волокон, іннервованих закінченнями нейронів із вегетативної нервової системи. Важливо зрозуміти, що вегетативна іннервація не створює самостійного ритму імпульсації серця, а лише регулює (змінює) ритм, який задають пейсмейкерні серцеві клітини. У синоатріальному вузлі зароджується кожна хвиля збудження серця, що призводить до скорочення серцевого м'яза і служить стимулом для виникнення наступної хвилі.

Фази серцевого циклу

Отже, спровокована хвилею порушення хвиля скорочення серця починається з передсердь.

1. Систола (скорочення) передсердь (разом з вушками) – 0,1 с . Передсердя скорочуються і проштовхують кров у шлуночки, що вже знаходиться в них. У шлуночках теж вже є кров, яка залилася в них із вен під час діастоли, пройшовши через передсердя та відкриті атріовентрикулярні клапани. За рахунок свого скорочення передсердя доливають у шлуночки додаткові порції крові.

2. Діастола (розслаблення) передсердь - це розслаблення передсердь після скорочення, воно триває 0,7 секунди. Таким чином, час відпочинку у передсердь набагато перевищує час їхньої роботи, і це важливо знати. Зі шлуночків кров не може повернутися назад до передсердя завдяки особливим атріовентрикулярним клапанам між передсердями та шлуночками (тристулковий праворуч і двостулковий, або мітральний, ліворуч). Таким чином, у діастолу у передсердь стінки розслаблені, але кров у них із шлуночків не йде. У цьому періоді серце має 2 порожні та 2 наповнені камери. У передсердя починає надходити кров із вен. Спочатку кров повільне заповнює розслаблені передсердя. Потім, після скорочення шлуночків і настало у них розслабленням вона своїм тиск відкриває клапани і надходить у шлуночки. Діастола передсердь у своїй ще закінчилася.

І ось, нарешті, в сино-атріальному вузлі народжується нова хвиля збудження і під її впливом передсердя переходять до систоли і проштовхують скупчену в них кров у шлуночки.

3. Систола шлуночків – 0,3 с . Хвиля збудження йде від передсердь, а також міжшлуночковою перегородкою, і досягає міокарда шлуночків. Шлуночки скорочуються. Кров під тиском викидається із шлуночків в артерії. З лівого - в аорту, щоб бігти великим колом кровообігу, та якщо з правого - в легеневий стовбур, щоб бігти малому колі кровообігу. Максимальне зусилля та максимальний тиск крові забезпечує лівий шлуночок. Він має найпотужніший міокард з усіх камер серця.

4. Діастола шлуночків - 0,5 с . Зверніть увагу, що знову відпочинок триває довше, ніж робота (0,5 проти 0,3). Шлуночки розслабилися, закриті напівмісячні клапани на їхньому кордоні в артеріями, вони не дають крові повернутися до шлуночків. Атріовентрикулярні (передсердно-шлуночкові) клапани в цей час відкриті. Починається заповнення кров'ю шлуночків, яка надходить у них із передсердь, але поки що без скорочення передсердь. Усі 4 камери серця, тобто. шлуночки та передсердя, розслаблені.

5. Загальна діастола серця 0,4 с . Стінки передсердь та шлуночків розслаблені. Шлуночки наповнюються кров'ю, яка притікає в них через передсердя з порожнистих вен, на 2/3, а передсердя - повністю.

6. Новий цикл . Починається наступний цикл систола передсердь .

Відео:Перекачування крові в серце

Для закріплення цих відомостей подивіться анімовану схему серцевого циклу:

Анімована схема серцевого циклу - дуже раджу клікнути та розглянути подробиці!

Подробиці роботи шлуночків серця

1. Систола.

2. Вигнання.

3. Діастола

Систола шлуночків

1. Період систоли , тобто. скорочення, що складається з двох фаз:

1) Фаза асинхронного скорочення – 0,04 с . Відбувається нерівномірне скорочення стінки шлуночків. Одночасно з цим відбувається скорочення міжшлуночкової перегородки. За рахунок цього в шлуночках наростає тиск і в результаті закривається атріовентрикулярний клапан. В результаті шлуночки ізолюються від передсердь.

2) Фаза ізометричного скорочення . Це означає, що довжина м'язів не змінюється, хоча їхня напруга зростає. Об'єм шлуночків теж не змінюється. Всі клапани закриті, стінки шлуночків скорочуються і прагнуть стиснутися. У результаті стінки шлуночків напружуються, але кров не рухається. Але при цьому зростає тиск крові всередині шлуночків, він відкриває напівмісячні клапани артерій і крові з'являється вихід.

2. Період вигнання крові – 0.25 с.

1) Фаза швидкого вигнання - 0,12 с.

2) Фаза повільного вигнання - 0,13 с.

Вигнання (викид) крові із серця

Кров під тиском вичавлюється з лівого шлуночка в аорту. Тиск в аорті різко зростає і вона розширюється, приймаючи велику порцію крові. Однак за рахунок пружності своєї стінки аорта відразу знову стискається і проганяє кров по артеріях. Розширення та стиск аорти породжує поперечну хвилю, яка поширюється з певною швидкістю по судинах. Це хвиля розширення та стиснення стінки судин – пульсова хвиля. Її швидкість не збігається із швидкістю руху крові.

Пульс - це поперечна хвиля розширення та стиснення стінки артерії, породжена розширенням та стиском аорти при викиді в неї крові з лівого шлуночка серця.

Діастола шлуночків

Протодіастолічний період - 0,04 с. Від закінчення систоли шлуночків до закриття напівмісячних клапанів. У цей період частина крові повертається назад у шлуночок з артерій під тиск крові у колах кровообігу.

Фаза ізометричного розслаблення - 0,25 с. Усі клапани закриті, м'язові волокна скорочені, вони ще розтяглися. Але напруга їхня зменшується. Тиск у передсердях стає вищим, ніж у шлуночках, і цей тиск крові відкриває атріовентрикулярні клапани для пропускання крові з передсердь у шлуночки.

Фаза наповнення . Йде загальна діастола серця, в яку відбувається наповнення кров'ю всіх його камер, причому спочатку швидко, а потім повільно. Кров проходить транзитом через передсердя та заповнює шлуночки. Шлуночки заповнюються кров'ю на 2/3 об'єму. У цей час серце функціонально 2-х камерне, т.к. розділені лише його ліва та права половини. Анатомічно всі 4 камери збережені.

Пресистола . Шлуночки остаточно заповнюються кров'ю внаслідок систоли передсердь. Шлуночки все ще розслаблені, тоді як передсердя вже скорочено.

Серце виконує насосну функцію, ритмічно нагнітаючи в артерії кров, що припливає з вен. При цьому на артеріальному та венозному кінцях судинної системи створюється різниця тисків, що забезпечує безперервний рух крові: 140 мм рт. ст. в аорті та 0 мм рт. ст. у великих магістральних венах. Серцевий цикл складається з послідовних чергувань скорочень та розслаблень передсердь та шлуночків (рис. 1). При серцевому ритмі 75 скорочень за хв. серцевий цикл триває 0,8 сек.

Рис.1. Фази серцевого циклу

І – передсердя, ІІ – шлуночки; сіре поле – систола, світле поле – діастола. а – асинхронне скорочення, б – ізометричне скорочення, а + б – фаза напруги, в – фаза вигнання, г – протодіастолічний період, д – ізометричне розслаблення, е – фаза наповнення шлуночків.

Початком серцевого циклу прийнято вважати систолу передсердь, Яка при ритмі 75 скорочень за хвилину триває 0,1 сек., Діастола передсердь займає 0,7 сек. Систола шлуночків триває 0, 3 (рис.1 періоди а, б, в), а діастола – 0,5 сек (періоди г, д, е). Період, коли і передсердя та шлуночки перебувають у стані розслаблення, називається спільною паузою. У наведеному прикладі вона дорівнює 04 сек.

Загальна пауза передує початку наступного циклу, вона дуже важлива наповнення шлуночків кров'ю. Під час загальної паузиодночасно розслаблені і передсердя, і шлуночки, передсердно-шлуночкові клапани розкриті, а напівмісячні закриті, і кров вільно надходить із магістральних вен до передсердя і далі в шлуночки. У цей період у шлуночки витікає близько 80% об'єму крові. Під час наступного скорочення передсердя підкачують у шлуночки решту 20%. Клапани між магістральними венами та передсердями відсутні, але зворотного руху крові у вени при скороченні передсердь не відбувається завдяки скороченню кільцевих сфінктерів у гирлах порожнистих та легеневих вен. Звертаємо увагу на те, що більшу частину крові, що надходить в діастолу, шлуночки отримують саме під час загальної паузи. При почастішанні ритму серця відбувається вкорочення загальної паузи, час наповнення шлуночків зменшується, що призводить до зниження їх ударного та хвилинного об'єму та до погіршення кровопостачання органів та тканин.

Отже, серцевий цикл починається із систоли передсердь, точніше правого передсердя, т.к. саме у ньому знаходиться головний водій ритму серця. Скорочуючись, передсердя створюють поштовх тиску, який передається на кров у шлуночках, хвиля тиску відбивається від їх стінок, і це полегшує закриття передсердно-шлуночкових клапанів на початку систоли шлуночків.

Перший період систоли шлуночків період напруги(Табл.1). Початкова його фаза - фаза асинхронногоскорочення - відповідає послідовному "включенню" скорочувальних кардіоміоцитів. Тиск у шлуночках при цьому росте незначно, але воно достатньо, щоб закрилися передсердно-шлуночкові клапани.

З моменту охоплення збудженням всього міокарда шлуночків починається фаза ізометричногоабо ізоволюмічного скорочення.Вона характеризується синхронним скороченням усіх кардіоміоцитів. У цей період атріовентрикулярні клапани вже закриті, а півмісячні ще не відкрилися, оскільки тиск в аорті та легеневому стовбурі ще вищий, ніж у шлуночках. У цю фазу обсяг шлуночків не змінюється (звідси й назва – ізоволюмічний скорочення), т.к. кров, як всяка рідина не стискається, але напруга зростає, і тиск у них різко зростає. Коли воно перевищить діастолічний тиск в аорті та легеневому стовбурі (відповідно 70 і 15 мм рт.ст.) відкриваються напівмісячні клапани і починається період вигнаннякрові зі шлуночків до магістральних артерій. Він у свою чергу поділяється на період швидкого та повільноговигнання. У період швидкого вигнання шлуночки скорочуються як близькому до изотоническому, тобто. йде швидке скорочення шлуночків, тиск крові в них продовжує зростати та досягає свого максимуму (140 мм рт.ст.).

Після закінчення скорочення починається період розслаблення – діастола. Тиск у шлуночках починає знижуватися, і як тільки воно стане нижчим за тиск в аорті та легеневому стовбурі, закриваються напівмісячні клапани. Час від початку періоду розслаблення до закриття напівмісячних клапанів називається протодіастолічний період.Після закриття напівмісячних клапанів шлуночки продовжують розслаблятися при поки що закритих атріовентрикулярних клапанах, т.к. тиск у них поки що вищий, ніж тиск у передсердях. Цей період називається фазою ізометричногоабо ізоволюмічного розслаблення. Коли тиск у шлуночках впаде настільки, що стане менше, ніж у передсердях, відкриваються атріовентрикулярні клапани, і починається період наповненняшлуночків, під час якого в них надходить кров із передсердь. Спочатку кров рухається швидко – фаза швидкого наповнення, т.к. тиск у шлуночках близький до нуля. Саме в цей період відбувається основне кровонаповнення шлуночків. Потім у міру наповнення шлуночків тиск крові в них зростає і рух крові сповільнюється. повільного заповнення.

Таблиця 1 Періоди та фази систоли шлуночків (у секундах)

Таблиця 2. Тиск крові в порожнинах серця

У судинах кров рухається завдяки градієнту тиску у бік від високого до низького. Шлуночки є тим органом, який створює вказаний градієнт.
Зміна станів скорочення (систоли) та розслаблення (діастол) відділів серця, яка повторюється циклічно, називається серцевим циклом. При частоті (ЧСС) 75 за 1 хв тривалість всього циклу становить 0,8 с.
Серцевий цикл зручно розглядати, починаючи із загальної діастоли передсердь та шлуночків (пауза серця). При цьому серце знаходиться в такому стані: напівмісячні клапани закриті, а атріовентрикулярні відкриті. Кров із вен надходить вільно і повністю заповнює порожнини передсердь та шлуночків. Тиск крові в них, як і у венах, що лежать поряд, становить близько 0 мм рт. ст. У правій та лівій половинах серця дорослої людини наприкінці загальної діастоли міститься приблизно по 180-200 mji крові.
Систола передсердь.Порушення, що зародилося в синусному вузлі, насамперед надходить до міокарда передсердь - відбувається систола передсердь (0,1 с). При цьому за рахунок скорочення м'язових волокон, що розташовані навколо отворів вен, перекривається їх просвіт. Утворюється своєрідна замкнута атріовентрикулярна порожнина. При скороченні міокарда передсердь тиск у них підвищується до 3-8 мм рт. ст. (0,4-1,1 кПа). Внаслідок цього частина крові з передсердь через відкриті атріовентрикулярні отвори перетворюється на шлуночки, доводячи обсяг крові у яких до 130-140 мл (кінцево-діастолічний обсяг шлуночків - КДО). Після цього починається діастола передсердь (0,7 с).
Систола шлуночків.В даний час провідною системою збудження поширюється на кардіоміоцити шлуночків та починається систола шлуночків, яка триває близько 0,33 с. її ділять на два періоди. Кожен із періодів відповідно складається з фаз.
Перший період напруги триває, доки не відкриються півмісячні клапани. Для їх відкриття тиск у шлуночках має піднятися до вищого рівня, ніж у відповідних артеріальних стволах. Діастолічний тиск в аорті становить близько 70-80 мм рт. ст. (9,3-10,6 кПа), а в легеневій артерії-10-15 мм рт. ст. (1,3-2,0 кПа). Період напруги триває близько 0,08.
Починається він із фази асинхронного скорочення (0,05 с), про що свідчить неодночасне скорочення всіх волокон шлуночків. Першими скорочуються кардіоміоцити, які розташовані поблизу волокон провідної системи.
Наступна фаза ізометричного скорочення (0,03 с) характеризується залученням до процесу скорочення всіх волокон шлуночків. Початок скорочення шлуночків призводить до того, що при закритих ще напівмісячних клапанах кров спрямовується до ділянки ніякого тиску - у бік передсердь. Атріовентрикулярні клапани, що лежать на її шляху, закриваються струмом крові. Вивертанню їх у передсердя запобігають сухожильним ниткам, а папілярні м'язи, скорочуючись, роблять їх ще більш стійкими. Внаслідок цього на якийсь час створюються замкнуті порожнини шлуночків. І поки за рахунок скорочення в шлуночках не підніметься тиск крові вище за рівень, необхідний для відкриття півмісячних клапанів, суттєвого скорочення волокон не відбувається. Підвищується тільки їхня внутрішня напруга. Таким чином, у фазу ізометричного скорочення всі клапани серця закриті.
Період вигнання крові починається з відкриття клапанів аорти та легеневої артерії. Він триває 0,25 с і складається з фаз швидкого (0,12 с) та повільного (0,13 с) вигнання крові. Аортальні клапани відкриваються при тиску крові близько 80ммрт. ст. (10,6 кПа), а легеневі – 15 мм рт. (2,0 кПа). Відносно вузькі отвори артерій можуть одразу пропустити весь обсяг виштовхувань крові (70 мл), тому скорочення міокарда призводить до подальшого збільшення тиску крові у шлуночках. У лівому воно збільшується до 120-130 мм рт. ст. (16,0-17,3 кПа), а правому-до 20-25 мм рт. ст. (2,6-3,3 кПа). Високий градієнт тиску, що створюється між шлуночком і аортою (легеневою артерією) сприяє швидкому викиданню частини крові в судину.
Однак через порівняно невелику пропускну здатність судини, в яких ще була кров, переповнюються. Тепер тиск зростає вже у судинах. Градієнт тиску між шлуночками та судинами поступово зменшується, і швидкість перебігу крові сповільнюється.
У зв'язку з тим, що діастолічний тиск у легеневій артерії нижчий, відкриття клапанів вигнання крові з правого шлуночка починаються дещо раніше, ніж із лівої. А через низький градієнт вигнання крові закінчується пізніше. Тому діастолічне праве шлуночка йде на 10-30 мс довше, ніж лівого.
Діастола.Наприкінці, коли тиск у судинах підвищується рівня тиску в порожнинах шлуночків, вигнання крові припиняється. Починається їх діастола, що триває близько 0,47 с. Час закінчення систолічного вигнання крові збігається з часом припинення скорочення шлуночків. Зазвичай у шлуночках залишається 60-70 мл крові (кінцево-систолічний об'єм – КСВ). Припинення вигнання призводить до того, що кров, яка міститься в судинах, зворотним струмом закриває напівмісячні клапани. Цей період називається протодіастолічний (0,04 с). Після цього напруга спадає, і настає ізометричний період розслаблення (0,08 с), після якого шлуночки під впливом крові, що надходить, починають розправлятися.
Нині передсердя після систоли повністю заповнені кров'ю. Діастола передсердь триває близько 0,7 с. Наповнюються передсердя головним чином кров'ю, пасивно випливає з вен. Але можна виділити і «активний» компонент, який проявляється у зв'язку з частковим збігом його діастоли із систолічними шлуночками. При скороченні останніх площина атріовентрикулярної перегородки зміщується у бік верхівки серця; внаслідок цього утворюється присмоктувальний ефект.
Коли напруга стінки шлуночків спадає, атріовентрикулярні клапани струмом крові відкриваються. Кров, яка заповнює шлуночки, поступово розправляє їх.
Період наповнення шлуночків кров'ю ділиться на фази швидкого (при діастолі передсердь) та повільного (при систолічному передсерді) наповнення. Перед початком нового циклу (систоли передсердь) шлуночки як передсердя встигають повністю заповнитися кров'ю. Тому за рахунок надходження крові при систолі передсердь внутрішньошлунковий обсяг збільшується приблизно на 20-30%. Але цей показник істотно зростає при інтенсифікації серця, коли скорочується загальна діастола і кров не встигає заповнити шлуночки.