Урок биологии: "Сердечно-сосудистая система".

Сидоренкова Юлия Васильевна,

учитель биологии ГБОУ РК «ССШИ №1»

Цикл уроков по теме: Сердечно-сосудистая система.

Кровообращение. Органы кровообращения

Кровообращение — это непрерывное движение крови по кровеносным сосудам, обусловленное работой сердца. В результате работы сердца возника­ет разница между давлением в сосудах, отходящих от сердца, и сосудах, при­ходящих к сердцу. Благодаря этой разности давлений кровь и движется по сосудам. Кровообращение обеспечивает обмен веществ между всеми тканями организма и внешней средой и поддерживает постоянство внутренней среды.

Система органов кровообращения включает сердце и кровеносные сосуды. Циркуляция крови в организме человека по замкнутой сердечно­сосудистой системе обеспечивается ритмическими сокращениями сердца, которое является центральным органом кровообращения.

В организме человека выделяют три типа сосудов: артерии, вены и ка­пилляры.

Сосуды, по которым кровь от сердца разносится к тканям и органам, называют артериями, а те, по которым кровь доставляется к сердцу — ве­нами. В тканях и органах тонкие артерии (артериолы) и вены (венулы) со­единены между собой густой сетью кровеносных капилляров.

Артерии вмещают лишь 10—15 % объема циркулирующей крови. Их основными функциями являются быстрая доставка крови к органам и тка­ням, а также обеспечение высокого давления, необходимого для поддержа­ния непрерывного тока крови через капилляры.

Строение артерий соответствует их функциям. Стенки как крупных артерий, так и мелких артериол состоят из трех слоев. Внутренний слой образован однослойным эпителием — эндотелием. Средний слой представ­лен гладкими мышцами, способными обеспечивать расширение и сужение просвета сосудов и представлена в основном эластическими волокнами. Вне­шний слой — это фиброзная оболочка, к которой подходят нервы и мелкие артерии, питающие сосуд. Диаметр аорты составляет 25 мм, артерий — 4 мм, артериол — 0,03 мм. Скорость движения крови в крупных артериях достигает 50 см/с.

Давление крови в артериальной системе пульсирующее. Несмотря на то, что кровь поступает в артерии порциями, она безостановочно движется по сосудам благодаря эластичности стенок артерий и способности их изме­нять диаметр просвета сосудов.

Капилляры — самые тонкие (диаметр 0,005—0,007 мм) и короткие (0,5—1,1 мм) кровеносные сосуды, состоящие из однослойного эпителия. Они располагаются в межклеточных пространствах, тесно прилегая к клет­кам тканей и органов.

Тесный контакт капилляров с клетками органов и тканей и низкая скорость тока крови в них обеспечивают возможность быстрого обмена ве­ществ между кровью и межклеточной жидкостью. В стенке капилляров имеются поры, через которые вода и растворенные в ней вещества могут легко переходить из плазмы крови в тканевую жидкость.

Пройдя капилляры и обогатившись углекислым газом и другими продуктами жизнедеятельности клеток, кровь поступает в венулы. Вену­лы, сливаясь, образуют все более крупные венозные сосуды, которые не­сут кровь к сердцу. Поскольку в начале венозной системы большого круга кровообращения давление составляет примерно 15 мм рт. ст., а в правом предсердии в фазе расслабления оно равно нулю, то кровь течет из вен в правое предсердие.

Диаметр самых крупных полых вен составляет 30 мм,

обычных вен — 5 мм, а венул всего — 0,02 мм. В венах содержится около 65—70 % всего объема циркулирующей крови. Вены тонкие, легко растяжимые, так как
имеют слабо развитый мышечный слой. В венах есть клапаны, препятс­твующие обратному току крови. Вены, в отличие от артерий, залегают по­верхностно.

Стенка вен состоит из тех же оболочек, что и артерия, но средний слой развит слабо и стенки вен тоньше, чем у артерии.

Движение крови вверх по крупным венам обеспечивается сокращением скелетных мышц.

Урок: Сердце, его строение

Строение и функции сердца

Вопрос: Что вы уже знаете о сердце?

Сердце — это полый мышечный орган, расположенный в грудной полости позади грудины. Величина сердца приблизительно соответствует величине кулака человека. Масса сердца в среднем около 300 г.

Сердце покрыто тонкой и плотной оболочкой, образующей замкнутый мешок — околосердечную сумку (перикард). Между сердцем и околосердеч­ной сумкой находится жидкость, которая увлажняет сердце и уменьшает трение при его сокращениях.

Широкая часть сердца (основание) обращена вверх и вправо, узкая (верхушка) вниз и влево. Две трети сердца расположены в левой части груд­ной полости, а треть — в правой.

Сердце человека разделено сплошной перегородкой на левую и правую половины, каждая из которых, в свою очередь, разделена на две камеры — предсердие и желудочек.

Предсердия и желудочки соединяются между со-

бой отверстиями, по краям которых располагаются створчатые клапаны сердца. В левой половине сердца имеется двустворчатый клапан, а в правой — трехстворчатый. Клапаны открываются только в сторону желудочков и поэтому пропускают кровь в одном направлении: из предсердий в желудочки. Открываться в сто­рону предсердий створкам клапанов мешают сухожильные нити, отходящие :т поверхности и краев клапанов и прикрепляющиеся к мышечным высту­пам желудочков. Мышечные выступы, сокращаясь вместе с желудочками, натягивают сухожильные нити и препятствуют выворачиванию створок клапанов в сторону предсердий. Такая конструкция предотвращает обрат­ный ток крови в предсердия.

В правое предсердие впадают две полые вены — нижняя и верхняя, а в левое предсердие — две легочные вены. От правого желудочка отходит артерия, которую называют легочным стволом, а от левого — дуга аорты. От аорты отходят две коронарные артерии, которые снабжают кровью саму сердечную мышцу.

В месте выхода из желудочков легочного ствола и аорты расположены полулунные клапаны в виде трех кармашков, препятствующие обратному току крови.

Ток крови в сердце осуществляется только в одном направлении: из предсердий в желудочки, а затем из них — в легочный ствол и аорту.

Стенка сердца состоит из трех слоев:

эпикарда — наружного соедини­тельнотканного, покрытого однослойным эпителием;

миокарда — среднего мышечного;

эндокарда — внутреннего эпителиального.

Мышечная стенка желудочков значительно толще стенки предсердий, потому что желудочки выполняют большую работу по перекачиванию кро­ви по сравнению с предсердиями. Особенной толщиной отличается мышеч­ная стенка левого желудочка, который, сокращаясь, проталкивает кровь по сосудам большого круга кровообращения.

Вопрос к учащимся: Что вы уже знаете о функциях сердца?

Основной функцией сердца является ритмическое нагнетание крови из вен в артерии, т. е. создание градиента давления, вследствие которого про­исходит постоянное движение крови, т. е. обеспечение кровообращения.

Вопросы:

1. Дайте определение: кровообращение, сердце.

2. В чем особенности строения вен, капилляров, артерий в связи с выполняемыми ими функциями?

3. Закончите предложения.

Сердце человека расположено в _____________. Сплошная перегородка делит сердце на_________ и_____________ половины, каждая половина разделяется на две камеры: ___________

и____________. Между предсердиями и желудочками находятся ___________ клапаны, а на выходе аорты и легочной артерии из желудочков расположены ________________клапаны. Стенка сердца состоит из трех слоев: наружного соединительнотканного - _______________, среднего мышечного - __________ и внутреннего эпителиального - _____________ .

Урок: Работа сердца

Особенности сердечной мышцы.

Сердечной мышце свойственны такие физиологические особенности, как возбудимость, сократимость, проводимость и автоматизм.

Возбудимость — способность сердечной мышцы возбуждаться от раз­личных раздражителей физической или химической природы. В норме сер­дечная Мышца возбуждается под действием специализированных клеток.

Проводимость — возникшее возбуждение распространяется по всей сердечной мышце.

Сократимость — способность сокращаться, характерная для всех ти­пов мышечной ткани.

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

В сердце человека источником автоматизма служат особые мышечные клетки. Они располагаются в различных отделах сердца. В здоровом сердце человека главным центром зарождения автоматических импульсов являют­ся мышечные клетки, расположенные в правом предсердии.

Автоматически работающее сердце создает слабые биоэлектрические сигналы, которые проводятся по всему телу. Если зарегистрировать эти сиг­налы от кожи рук и ног и от поверхности грудной клетки, то получится электрокардиограмма. Электрокардиограмма отражает состояние сердечной мышцы и служит важным показателем его деятельности.

Сердечный цикл

Последовательные сокращения предсердий и желудочков, а также их общее расслабление получили название сердечного цикла. Сердечный цикл состоит из сокращения предсердий, сокращения желудочков и расслабления как желудочков, так и предсердий. Продолжительность сердечного цикла зависит от частоты сокращения сердца. У здорового человека в состоянии покоя сердце сокращается 60—80 раз в 1 мин. Следовательно, время одного сердечного цикла меньше 1 секунды.

Сердечный цикл начинается с сокращения предсердий, которое длится 0,1 с. В этот момент желудочки расслаблены, створчатые клапаны открыты и вся кровь из предсердий поступает в желудочки. Сокращение предсердий сменяется их расслаблением.

Затем начинается сокращение желудочков, которое длится 0,3 с. В начале сокращения желудочков полулунные и трехстворчатые клапаны остаются закрытыми, поэтому кровь выталкивается в аорту и легочную артерию.

Сокращение желудочков сменяется их расслаблением, которое длится 0,4 с. В этот момент кровь свободно поступает из предсердий и вен в полость желудочков. Сердце расслаблено и отдыхает.

Фазы сокращения предсердий желудочков называют систолой (систола предсердий, систола желудочков), а фазу общего расслабления сердца — диастолой.

Обратите внимание на то, что из общей продолжительности сердечного цикла 0,8 с на сердечную паузу приходится 0,4 с. Фактически половину на­шей жизни сердце «отдыхает», т. е. находится в расслабленном состоянии. Именно поэтому работоспособность сердца так велика.

Регуляция работы сердца

Центральная нервная система постоянно контролирует работу сердца посредством нервных импульсов. Внутри полостей самого сердца и в стен­ках крупных сосудов расположены нервные окончания — рецепторы, вос­принимающие колебания давления в сердце и сосудах. Импульсы от рецеп­торов вызывают рефлексы, влияющие на работу сердца. Существуют два вида нервных влияний на сердце: тормозящие, которые снижают частоту сокращений сердца, и ускоряющие.

Наряду с нервным контролем деятельность сердца регулируется хими­ческими веществами, постоянно поступающими в кровь. Например, адрена­лин усиливает сердцебиение, а ацетилхолин, наоборот, замедляет.

Урок: Движение крови по сосудам. Пульс.

Пульс — это периодическое толчкообразное расширение стенок ар­терий, синхронное с сокращениями сердца. Его можно ощутить, если на артерию, находящуюся вблизи поверхности тела, например у запястья, по­ложить палец, прижимая артерию к кости.

Частота пульса взрослого человека в покое в среднем равна 70 ударам в минуту. При физической нагрузке частота пульса увеличивается, так как сердцу приходится работать быстрее, чтобы обеспечить мышцы всем необ­ходимым для работы.

Движение крови по сосудам

Кровь течет с разной скоростью по различным участкам кровеносного русла. В аорте она наибольшая — примерно 0,5 м/с, а в капиллярах она наименьшая — примерно 0,5—1,2 мм/с. Благодаря медленному току кро­ви в капиллярах кислород и питательные вещества успевают проникнуть в клетки, а продукты их жизнедеятельности и углекислый газ — поступить в кровь. Скорость движения крови в венах по мере приближения к сердцу постепенно увеличивается до 0,2 м/с.

Движение крови по артериям

Когда сердце проталкивает кровь в артерии, они расширяются под действием давления крови на их стенки. Сила выталкивания крови такова, что давление крови в участках сосудов, расположенных ближе к сердцу, становится больше, чем давление крови в участках сосудов, расположен­ных дальше от сердца. Кровь стремится двигаться из области повышенного давления возле сердца в область пониженного давления.

Движение крови по венам

Стенки вен значительно тоньше и мягче стенок артерий. Движению крови по венам способствует сокращение скелетных мышц, окружающих вены. Этот механизм перемещения крови в венах называют мышечным на­сосом. Кровь по венам продвигается только к сердцу. Движению ее в проти­воположном направлении препятствуют карманные полулунные клапаны, расположенные внутри вен.

Движение крови в венах обеспечивает наполнение полостей сердца во время диастолы. Ввиду небольшой толщины мышечного слоя стенки вен гораздо более растяжимы, чем стенки артерий, поэтому в венах может скап­ливаться большое количество крови.

Кровяное русло в венозной части шире, чем в артериальной, что при­водит к замедлению тока крови.

Движение крови в капиллярах

Капилляры представляют собой тончайшие сосуды диаметром 5—7 мкм, длиной .0,5—1,1 мм. Эти сосуды пролегают в межклеточных про­странствах, тесно соприкасаясь с клетками органов и тканей организма.

Физиологическое значение капилляров состоит в том, что через их стенки осуществляется обмен веществ между кровью и тканями, поэто­му скорость кровотока в капиллярах невелика и составляет 0,5—1 мм/с, а каждая частица крови находится в капилляре примерно 1 с.

Кровь течет лишь в «дежурных» капиллярах. Часть капилляров ис­ключена из кровообращения. В период интенсивной деятельности органов, когда обмен веществ в них усиливается, количество работающих капилля­ров значительно возрастает.

Вопросы:

1. Почему скорость тока крови в разных типах сосудов неодинакова?

1. Скорость тока крови в артериях равна 0,5 м/сек, а в венах – 0,25 м/сек. Выясните, за счет чего количество крови, вытекающей из сердца, равно количеству крови, поступающей обратно за одно и то же время?

2. В чем состоит биологическое значение столь медленного движения крови в капиллярах?

3. Определите тип кровотечения, если кровь:

а) темного цвета, течет сильной, но равномерной струей;

б) ярко-алого цвета, вытекает толчками, сильной струей;

в) выделяется по каплям.