Решебник по биологии 9 класс Суматохин. Углубленный Часть 1, 2 Часть 2 | Страница 19

Проводящая система сердца устроена из атипичных кардиомиоцитов, объединенных в пучки и узлы. Она включает: синоатриальный узел (водитель ритма), атриовентрикулярный узел, пучок Гиса и его ножки с волокнами Пуркинье. Она обеспечивает возникновение и последовательное распространение электрического возбуждения по всем камерам сердца.

Электрокардиография — это метод регистрации электрической активности сердца с поверхности тела. Электрокардиограмма (ЭКГ) отражает распространение возбуждения по сердечной мышце и позволяет судить о ритме сердца, характере проведения возбуждения и состоянии миокарда.

Автоматия сердца — это его уникальная способность ритмически сокращаться под влиянием импульсов, возникающих в нем самом, без внешних раздражений.

Она возникает в синоатриальном узле (расположенном в правом предсердии), который является главным водителем ритма.

Автоматия реализуется благодаря проводящей системе сердца — сети специализированных кардиомиоцитов, которые генерируют и проводят импульс в следующей последовательности: синоатриальный узел → атриовентрикулярный узел → пучок Гиса → волокна Пуркинье → миокард. Это обеспечивает последовательное сокращение предсердий, а затем желудочков.

Полная длительность сердечного цикла составляет 0,8 с.

Фазы сердечного цикла:

1. Систола предсердий — 0,1 с.

2. Систола желудочков — 0,3 с.

3. Общая диастола (расслабление всего сердца) — 0,4 с.

Таким образом, сердце находится в состоянии диастолы 0,4 с из 0,8 с, то есть 50% времени.

Минутный объём крови (МОК) рассчитывается по формуле: МОК = Ударный объем (УО) × Частота сердечных сокращений (ЧСС).

Величина минутного объёма крови у 14-летнего подростка составляет 3003 см³/мин, а у 15-летнего подростка — 3146,4 см³/мин.

Общая пауза сердца (общая диастола) длится 0,4 с в одном сердечном цикле, который составляет 0,8 с. Таким образом, общая диастола длится 50% всего времени работы сердца.

Общая пауза сердца (общая диастола) в течение суток длится 43 200 секунд, или 12 часов.

Обмен веществ в миокарде происходит в 10–20 раз интенсивнее по сравнению с другими органами человека, потому что сердце работает непрерывно в течение всей жизни, выполняя огромную механическую работу по перекачиванию крови. Для обеспечения такой постоянной и высокой функциональной активности кардиомиоцитам требуется постоянный и интенсивный приток энергии (АТФ), который производится в результате интенсивного обмена веществ, требующего большого количества кислорода и питательных веществ.

Сердце может сокращаться в течение всей жизни без заметного утомления благодаря его ритмичной работе и наличию длительной фазы отдыха в каждом цикле. Полный сердечный цикл составляет 0,8 с, из которых общая диастола (фаза расслабления и отдыха) длится 0,4 с. Во время этой общей паузы мышцы желудочков и предсердий полностью расслаблены и восстанавливают свои энергетические запасы. Таким образом, сердце работает ритмично и имеет достаточно времени для восстановления работоспособности после каждого сокращения.

Волнение резко увеличивает частоту сердечных сокращений благодаря нервной и гуморальной регуляции сердечной деятельности, которые активируются при стрессе.

• Нервная регуляция: При волнении активируется симпатическая нервная система (ее центр в продолговатом мозге), которая по симпатическим нервам посылает импульсы, усиливающие и учащающие сокращения сердца.

• Гуморальная регуляция: В ответ на стресс надпочечники выделяют в кровь гормоны адреналин и норадреналин, которые разносятся по всему организму и оказывают сильное возбуждающее действие на миокард, резко увеличивая частоту и силу сердечных сокращений.

Наличие симпатической и парасимпатической иннервации (вегетативная нервная система) позволяет осуществлять двойную (антагонистическую) нервную регуляцию работы сердца, что позволяет точно контролировать кровяное давление и пульс.

• Симпатическая иннервация: Оказывает усиливающее и учащающее действие.

  • Пульс: Импульсы по симпатическим нервам увеличивают частоту и силу сердечных сокращений, что приводит к учащению пульса.

  • Давление: Симпатические нервы повышают тонус сосудистых стенок (сужают сосуды), что, в сочетании с усиленным выбросом крови, приводит к повышению кровяного давления.

• Парасимпатическая иннервация (блуждающий нерв): Оказывает тормозящее и замедляющее действие.

  • Пульс: Импульсы по блуждающему нерву замедляют частоту и силу сердечных сокращений, что приводит к урежению пульса.

  • Давление: Парасимпатические нервы понижают тонус сосудистых стенок (расширяют сосуды), что приводит к снижению кровяного давления.

Таким образом, вегетативная нервная система обеспечивает быструю адаптацию работы сердца и сосудов к меняющимся условиям организма (нагрузка, покой, стресс).

Артериальное давление (АД) существует в зависимости от возраста, телосложения и образа жизни человека.

• Возраст: С возрастом артериальное давление повышается. Это связано с уменьшением эластичности стенок артерий (артерии становятся более жесткими), что увеличивает сопротивление току крови. У детей и подростков АД обычно ниже, чем у взрослых.

• Телосложение (Вес): У людей с избыточной массой тела (особенно при ожирении) АД, как правило, выше, так как необходимо обеспечивать кровью большую массу тканей, что увеличивает нагрузку на сердце и сосудистое сопротивление. У худощавых людей АД может быть ближе к нижней границе нормы.

• Образ жизни: Образ жизни оказывает сильное влияние на АД.

  • Физическая активность: Регулярные физические нагрузки, как правило, снижают АД и улучшают тонус сосудов.

  • Питание: Избыточное потребление соли, жирной пищи, а также курение и употребление алкоголя повышают АД и способствуют развитию гипертонической болезни.

  • Стресс: Хронический стресс вызывает частый выброс адреналина, что приводит к длительному повышению АД.

Работа сердца зависит от образа жизни человека. Развитие заболеваний сердца и кровеносных сосудов тесно связано с особенностями образа жизни и факторами риска, к которым относят курение табака, нездоровое питание, недостаточную физическую активность и избыточную массу тела.