30. Сердце
Сердце располагается в грудной полости позади грудины и окружено соединительнотканной оболочкой -- околосердечной сумкой. Сумка защищает сердце, а выделяемый ею слизистый секрет уменьшает трение при сокращении. Масса сердца около 300 г, форма конусовидная.
Сердце человека четы-рехкамерное. Оно разделено сплошной продольной перегородкой на левую и правую половины. Каждая половина, в свою очередь, подразделяется на две камеры -- предсердие и желудочек. Они сообщаются между собой отверстиями, снабженными створчатыми клапанами. В левой половине сердца располагается двустворчатый клапан, в правой -- трехстворчатый. Клапаны открываются только в сторону желудочков и поэтому пропускают кровь только в одном направлении: из предсердий в желудочки. Открываться в сторону предсердий створкам клапанов мешают сухожильные нити, отходящие от поверхности и краев клапанов и прикрепляющиеся к мышечным выступам желудочков. Мышечные выступы, сокращаясь вместе с желудочками, натягивают сухожильные нити, чем препятствуют выворачиванию створок клапанов в сторону предсердий и обратному оттоку крови в предсердия.
В правое предсердие впадают две полые вены --- нижняя и верхняя, в левое -- две легочные. От правого желудочка отходит легочный ствол (артерия), от левого --дуга аорты. От аорты отходят две коронарные (венечные) артерии, питающие кровью саму сердечную мышцу. В месте отхождения из желудочков легочного ствола и аорты расположены полулунные клапаны в виде трех кармашков, открывающихся в сторону тока крови. Они препятствуют обратному току крови в желудочки.
Стенка сердца состоит из трех слоев: эпикарда -- наружного соединительнотканного, покрытого однослойным эпителием; миокарда -- среднего мышечного; эндокарда -- внутреннего эпителиального. Мышечные стенки сердца наиболее тонкие в предсердиях (2--3 мм). Мышечный слой стенки левого желудочка в 2,5 раза толще, чем правого желудочка. Клапанный аппарат сердца образован за счет выростов внутреннего слоя сердца.
Работа сердца и ее регуляция. Работа сердца слагается из ритмично сменяемых друг друга сердечных циклов -- периодов, охватывающих одно сокращение и последующее расслабление сердца. Сокращение сердечной мышцы называется систолой, расслабление --диастолой.Причина неутомляемости сердца заключена в ритмическом чередовании сокращений и расслаблений миокарда.
Последовательные ритмические сокращения и расслабления предсердий и желудочков и деятельность клапанов сердца обеспечивают однонаправленное движение крови из предсердий в желудочки, а из желудочков -- в малый и большой круги кровообращения.
Сокращения сердца происходят в результате периодически возникающих процессов возбуждения в самой сердечной мышце. Вследствие этого сердечная мышца способна к сокращениям, будучи изолированной от организма. Это свойство получило название автоматии. Зона возникновения возбуждения, называемая синусно-предсердным узлом или водителем ритма, расположена в стенке правого предсердия рядом с местом впадения верхней и нижней полых вен. От нее берут начало нервные проводящие пути, по которым возникшее возбуждение проводится в левое предсердие, а затем в желудочки. Сердечные сокращения непроизвольны, т. е. человек не может волевым усилием изменить частоту и силу сокращений.
Изменение ритма работы сердца регулируется нервной и эндокринной системами. Импульсы, поступающие от симпатического отдела вегетативной нервной системы, учащают работу сердца, а идущие от парасимпатического -- замедляют ее. Гормон надпочечников адреналин учащает и усиливает деятельность сердца, а ацетилхолин замедляет и ослабляет его работу. Частоту сердечных сокращений увеличивает также гормон щитовидной железы тироксин.
31. Кровообращение
Кровь способна выполнять жизненно важные функции, только находясь в постоянном движении. Движение крови в организме, ее циркуляция составляют сущность кровообращения.
Система органов кровообращения поддерживает постоянство внутренней среды организма. Благодаря кровообращению ко всем органам и тканям поступают кислород, питательные вещества, соли, гормоны, вода и выводятся из организма продукты обмена. Из-за малой теплопроводности тканей передача тепла от органов человеческого тела (печени, мышц и др.) к коже и в окружающую среду осуществляется в основном за счет кровообращения. Деятельность всех органов и организма в целом тесно связана с функцией органов кровообращения.
Большой и малый круги кровообращения. Кровообращение обеспечивается деятельностью сердца и кровеносных сосудов. Сосудистая система состоит из двух кругов кровообращения: большого и малого.
Большой круг кровообращения начинается от левого желудочка сердца, откуда кровь поступает в аорту. Из аорты путь артериальной крови продолжается по артериям, которые по мере удаления от сердца ветвятся, и самые мелкие из них распадаются на капилляры, густой сетью пронизывающие весь организм. Через тонкие стенки капилляров кровь отдает питательные вещества и кислород в тканевую жидкость. Продукты жизнедеятельности клеток при этом из тканевой жидкости поступают в кровь. Из капилляров кровь поступает в мелкие вены, которые, сливаясь, образуют более крупные вены и впадают в верхнюю и нижнюю полые вены. Верхняя и нижняя полые вены приносят венозную кровь в правое предсердие, где заканчивается большой круг кровообращения.
Малый круг кровообращения начинается от правого желудочка сердца легочной артерией. Венозная кровь по легочной артерии приносится к капиллярам легких. В легких происходит обмен газов между венозной кровью капилляров и воздухом в альвеолах легких. От легких по четырем легочным венам уже артериальная кровь возвращается в левое предсердие, где малый круг кровообращения заканчивается. Из левого предсердия кровь попадает в левый желудочек, откуда начинается большой круг кровообращения.
32. Артериальное давление
Оно представляет собой переменное давление, под которым кровь находится в кровеносном сосуде. Величина давления определяется работой сердца, количеством крови, поступающим в сосудистую систему, интенсивностью ее оттока на периферию, сопротивлением стенок сосудов, вязкостью крови, эластичностью сосудов. Наиболее высокое давление - в аорте. По мере продвижения крови по сосудам давление ее снижается. Наиболее заметно снижается давление в артериолах и капиллярах.
Во время систолы желудочков кровь с силой выбрасывается в аорту, давление крови при этом наибольшее. Это наивысшее давление называют систолическим. В фазе диастолы (расслабления) сердца артериальное давление понижается и становится диастолическим.
В плечевой артерии человека систолическое давление составляет 110-125 мм рт. ст., а диастолическое - 60-85 мм рт. ст. У детей кровяное давление значительно ниже, чем у взрослых. Чем меньше ребенок, тем у него больше капиллярная сеть и шире просвет кровеносных сосудов, а, следовательно, и ниже давление крови.
В последующие периоды, особенно в период полового созревания рост сердца опережает рост кровеносных сосудов. Это отражается на величине кровяного давления, иногда наблюдается так называемая юношеская гипертония, когда нагнетательная сила сердца встречает сопротивление со стороны относительно узких кровеносных сосудов, а масса тела в этот период значительно увеличивается. Такое повышение давления, как правило, носит временный характер. Однако юношеская гипертония требует осторожности при дозировании физической нагрузки. После 50 лет максимальное давление обычно повышается до 130-145 мм рт. ст.
33. Дыхание. Строение и функции дыхательной системы
Для эффективного расщепления питательных веществ (окисления) необходимо присутствие кислорода. Кислород должен дойти до каждой клетки нашего организма, поэтому его доставляют две системы: дыхательная и сердечно-сосудистая. В процессе дыхания, окисления органических веществ образуется углекислый газ. Его удаление - тоже работа этих двух систем.
Кислород по воздухоносным путям вместе с вдыхаемым воздухом (кислорода 21%) сначала попадает в носовую полость. Там - система извилистых ходов, в которых воздух согревается, увлажняется, очищается. Согретый воздух проходит в носоглотку, а оттуда в ротовую часть глотки и в гортань.
Надгортанник - препятствует попаданию пищи в дыхательное горло. Гортань состоит из двух небольших полостей, сообщающихся через узкую голосовую щель. Она переходит в трахею - трубку длиной 11-12 см., состоящую из хрящевых полуколец, что придает ей жесткость и способствует свободному прохождению воздуха. Внизу трахея делится на два бронха, входящие в правое и левое легкие.
Слизистая оболочка внутренней стенки трахеи и бронхов покрыта ресничным эпителием. Здесь вдыхаемый воздух насыщается водяными парами и очищается.
Бронхи, входя в легкие, продолжают ветвиться на все более мелкие веточки, которые заканчиваются бронхиолами, на концах которых находятся альвеолы, заполненные воздухом. Газообмен происходит вследствие диффузии газов через тонкие стенки альвеол и капилляров.
Смена вдоха и выдоха регулируется дыхательным центром, который находится в продолговатом мозге.
Он чувствителен к содержанию углекислого газа в крови и не реагирует на содержание кислорода. Из дыхательного центра нервные импульсы идут к мышцам, производящим дыхательные движения.
34. Дыхательные движения. Акты вдоха и выдоха
Благодаря ритмически совершающимся актам вдоха и выдоха происходит обмен газов между атмосферным и альвеолярным воздухом, находящимся в легочных пузырьках. В легких нет мышечной ткани, поэтому активно они сокращаться не могут. Активная роль в акте вдоха и выдоха принадлежит дыхательным мышцам. При параличе дыхательных мышц дыхание становится невозможным, хотя органы дыхания при этом не поражены.
При вдохе сокращаются наружные межреберные мышцы и диафрагма. Межреберные мышцы приподнимают ребра и отводят их несколько в сторону, объем грудной клетки при этом увеличивается. При сокращении диафрагмы ее купол уплощается, это также ведет к увеличению объема грудной клетки. В глубоком дыхании принимают участие и другие мышцы груди и шеи. Легкие, находясь в герметически закрытой грудной клетке, пассивны и следуют во время вдоха и выдоха за ее движущимися стенками, так как при помощи плевры они приращены к грудной клетке. Этому способствует и отрицательное давление в грудной полости: отрицательным называют давление ниже атмосферного. Во время вдоха давление в грудной полости ниже атмосферного на 9-12 мм рт. ст., а во время выдоха - на 2-6 мм рт. ст.
В ходе развития грудная клетка растет быстрее, чем легкие, поэтому легкие постоянно (даже при выдохе) растянуты. Растянутая эластичная ткань легких стремится сжаться. Сила, с которой ткань легкого сжимается, противодействует атмосферному давлению. Вокруг легких, в плевральной полости, создается давление, равное атмосферному минус эластическая тяга легких. Таким образом вокруг легких создается отрицательное давление. За счет него в плевральной полости легкие следуют за расширившейся грудной клеткой; легкие при этом растягиваются. В растянутом легком давление становится ниже атмосферного, благодаря чему атмосферный воздух через дыхательные пути устремляется в легкие. Чем больше увеличивается при вдохе объем грудной клетки, тем больше растягиваются легкие и тем глубже вдох.
При расслаблении дыхательных мышц ребра опускаются до исходного положения, купол диафрагмы приподнимается, объем грудной клетки и легких уменьшается и воздух выдыхается наружу. В глубоком выдохе принимают участие мышцы живота, внутренние межреберные и другие мышцы.
Типы дыхания. У детей раннего возраста ребра имеют малый изгиб и занимают почти горизонтальное положение. Верхние ребра и весь плечевой пояс расположены высоко, межреберные мышцы слабые. Поэтому у новорожденных преобладает диафрагмальное дыхание с незначительным участием межреберных мышц. Такой тип дыхания сохраняется до второй половины первого года жизни. По мере развития межреберных мышц и роста ребенка грудная клетка опускается вниз и ребра принимают косое положение. Дыхание грудных детей теперь становится грудобрюшным с преобладанием диафрагмального.
В возрасте от 3 до 7 лет в связи с развитием плечевого пояса начинает преобладать грудной тип дыхания, и к 7 годам он становится выраженным.
В 7-8 лет начинаются половые отличия в типе дыхания: у мальчиков преобладающим становится брюшной тип дыхания, у девочек - грудной. Заканчивается половая дифференцировка дыхания к 14-17 годам.
Глубина и частота дыхания. Своеобразие строения грудной клетки и малая выносливость дыхательных мышц делают дыхательные движения у детей менее глубокими и частыми. Взрослый же человек делает в среднем 15-17 дыхательных движений в минуту; за один вдох при спокойном дыхании он вдыхает 500 мл воздуха. При мышечной работе дыхание учащается в 2-3 раза. У тренированных людей при одной и той же работе объем легочной вентиляции постепенно увеличивается, так как дыхание становится более редким и глубоким. При глубоком дыхании альвеолярный воздух вентилируется на 80-90 %. Это обеспечивает большую диффузию газов через альвеолы. При неглубоком и частом дыхании вентиляция альвеолярного воздуха значительно меньше и относительно большая часть вдыхаемого воздуха остается в так называемом мертвом пространстве - в носоглотке, ротовой полости, трахее, бронхах. Таким образом, у тренированных людей кровь в большей степени насыщается кислородом, чем у людей нетренированных.