Матеріали для Нової української школи 1 клас - планування, розробки уроків, дидактичні та методичні матеріали, підручники та зошити

БІОЛОГІЯ - Золота колекція рефератів - 2018

БІОЛОГІЯ ЛЮДИНИ

ПОМІЧНИКИ СЕРЦЯ

Донедавна було прийнято думати, що серце — основний орган кровоносної системи. Однак останніми дослідженнями встановлено, що серце не самотнє в безперестанній роботі й має помічників. Вони сприяють підвищенню надійності всієї серцево-судинної системи.

В античні часи про систему кровообігу нічого не було відомо. Давньогрецький учений Аристотель (I V ст. до н. е.) і римський учений Клавдій Галси (II ст. н. е.) тільки висловлювали здогади проте, що кров утворюється в печінці з їжі й рухається у венах, які сліпо закінчуються в органах. Вона заповнює праве серце й через нібито наявні отвори у його вертикальній перегородці перетікає в ліву половину серця. В артеріях, на думку цих учених, міститься повітря. Легеневе коло кровообігу вперше відкрив і описав арабський учений Ібн-Сіна (1208-1288 рр.). Він також спростував наявність отворів у міжшлуночковій перегородці серця. Однак роботи вченого протягом тривалого часу залишалися невідомими.

В епоху Відродження (середина XVI ст.) іспанський учений Сервет довів помилковість уявлень Аристотеля й Галена. Він точно встановив, що в перегородці серця ніяких отворів немає, а також виявив, що кров із правого шлуночка тече в ліве передсердя через легені, і в такий спосіб відкрив мале (легеневе) коло кровообігу. За зроблені відкриття Сервет разом зі своїми книгами був спалений на багатті. Уціліли тільки три екземпляри його праць. У місті Генфі на місці мученицької смерті Сервета прихильники спорудили пам’ятник ученому.

У 1581 р. італійський учений Чезальпіно зробив висновок, що від серця артеріальна кров надходить до органів, а венами кров тече від органів до серця. Він припустив, що між артеріями й венами всередині органів повинні існувати сполучення, якими кров тече з артерій у вени. Таким чином, він підійшов до уявлення про велике коло кровообігу.

У 1628 р. англійський лікар і натураліст Вільям Гарвей описав механізм кровообігу. Він проводив різнобічні експериментальні дослідження роботи оголеного серця, характеру його скорочень, зіставляючи їх з імпульсами найбільшої судини — аорти. В. Гарвей точно простежив напрямок течії крові у судинах. При слабкій перетяжці руки вени набухають, а при сильній — припиняється пульсація артерій, тому що вони пережимаються. Результати досліджень учений описав у своїй знаменитій праці «Анатомічне дослідження про рух серця й крові у тварин» (1628 р.). Схема кровообігу, запропонована В. Гарвеєм, залишається незмінною протягом близько 350 років.

Через чотири роки після смерті В. Гарвея (1661 р.) італійський учений Мальпігі за допомогою мікроскопа виявив існування капілярів у легенях жаби. Капіляри є сполучною ланкою між артеріями й венами. Це дослідження було заключною ланкою у відкритті кровообігу.

Найпростіші істоти й первинні багатоклітинні організми не мають кровоносної системи, серця (наприклад, губки, кишковопорожнинні, плоскі черви). Не мають кровоносної системи паразитичні черви.

Найпростіше серце з’являється у вигляді пульсуючої ділянки спинної артеріальної судини в кільчастих червів. Згодом утворюється всього один шлуночок, розташований водних різновидів кільчастих червів на артеріальній, а в інших на венозній судині.

Услід за однокамерним утворюється двокамерне серце, що складається з передсердя й шлуночка, які знаходяться у риб на вені. Двокамерне серце в пластинчатозябрових — на артеріальній судині. В усіх випадках існує необхідність проштовхування крові через два бар’єри (судини тіла й дихальних органів), що становить значні труднощі.

Ефективнішим виявився паралельний шлях нагнітання крові одним шлуночком одночасно в мале і велике кола кровообігу — у легені й тканини тіла, замість послідовного подолання бар'єрів. При цьому з'являються два передсердя. Так з’явилося трикамерне серце в земноводних. Такс серце досконаліше попередніх, але має свої недоліки: одним шлуночком нагнітається й у легені, і в тканини тіла змішана кров — артеріальна й венозна.

Нарешті в процесі еволюції з’являються організми, в яких відбувається поділ шлуночків на дві самостійні порожнини. Це привело до утворення досконалішого чотирикамерного серця у вищих тварин і людини. Такий орган містить у собі два передсердя й два шлуночки.

У процесі еволюції серце ніби «перекидалося» з одних судин на інші, «випробовувалося» то на венах, то на артеріях.

Розвиток серця йшов не тільки шляхом удосконалювання, підвищення його надійності в еволюційному плані, але й по лінії дублювання (як у більшості органів). Наприклад, кільчасті черви мають по п’ять сердець, які б’ються. У головоногих молюсків, восьминогів по три серця. Одне з них центральне, два інших — зяброві. Останні допомагають центральному серцю, полегшують його роботу й збільшують його ефективність. Стінки вен крил кажанів мають самостійну пульсацію, спрямовану на проштовхування крові.

У високоорганізованих тварин і людини дублерів серця не виявлено. Поява дублерів можлива лише у випадку відхилень від нормальної будови. Наприклад, у літературі описаний півень із чотирма серцями. В іншого півня виявилося 9 сердець, причому серця були розташовані гірляндою, мали однакові розміри й допомагали одне одному в роботі. Недалеко від столиці Югославії — Белграда, у місті Жаркові, при медичному обстеженні школярів було виявлено, що в одного з них — Рамо Османі — два серця. Одне з них розташоване в правій половині грудної клітини, інше — в лівій. Розміри кожного з сердець менше нормального, однак працюють чітко, координовано, допомагають одне одному. У хлопчика відсутні будь-які інші аномалії в розвитку. Він витриваліший і міцніший у порівнянні зі своїми однолітками, легко справляється з фізичними навантаженнями.

Кровоносна система складається з серця й кровоносних судин. Загальна довжина судин у тілі людини досягає 100 000 км. Судини розділяють на артерії, вени й капіляри. Мікросудини (капіляри в 50 разів тонше волоска) мають довжину 0,4-0,7 мм. Загальна їхня кількість досягає 100-100 млрд, а вся довжина в однієї людини складає приблизно 60-90 тис. км. Якщо капіляри витягнути водну лінію, то можна ними обмотати нашу планету 2,5 разу. Проштовхування крові через таку сітку судин представляє для серця великі труднощі.

Серце являє собою м’язовий орган, що складається з чотирьох камер і ділиться перегородкою на праву й ліву половини. Кожна половина складається з передсердя й шлуночка, які відділені одне від одного клапаном (тристулковим і двостулковим відповідно). Клапани забезпечують потік крові тільки в одному напрямку. Протягом доби клапани відкриваються й закриваються майже 100 тис. разів, а за 80 років життя людини — приблизно два з половиною мільярди.

Ліва половина серця, а саме шлуночок, робить найбільшу роботу — викидає кров у велике коло кровообігу й постачає кров’ю весь організм, у тому числі й саме серце. У молодої здорової людини тиск у порожнині лівого шлуночка серця під час його скорочення досягає 125— 150 мм рт. ст.

Права половина викидає кров у мале коло кровообігу, яке називають легеневим. Правий шлуночок виштовхує кров у судини легенів під набагато меншим тиском — 20- 30 мм рт. ст.

Серцева мускулатура представлена волокнами двох типів. Одні волокна належать до скорочувальної мускулатури серця й становлять переважну частину загальної маси міокарда. їхня основна функція — скорочення й розслаблення. Робочі м’язи проводять збудження значно повільніше, ніж інші волокна.

В інших волокнах виникають сигнали, які викликають ритмічне збудження передсердь. Вони також проводять імпульси від передсердь до шлуночків. Ці волокна утворюють специфічну провідникову систему серця. Скупчення клітин специфічної провідникової системи називають вузлами. Один з них знаходиться в правому передсерді. Тут виробляються імпульси, які задають ритм скорочень серця. Називається цей ритм синусовим. Другий вузол провідникової системи — атріовентрикулярний. Він передає сигнали з передсердь на шлуночки серця.

У початковій частині атріовентрикулярного вузла збудження розподіляється повільніше, ніж в інших відділах провідникової системи. У результаті затримки створюється інтервал, то відокремлює початок скорочення передсердь від початку скорочення шлуночків. Цей інтервал необхідний, тому і по передсердям треба встигнути передати кров у порожнині шлуночків до того, як шлуночки почнуть скорочуватися. З атріовентрикулярного вузла порушення поширюється пучком волокон, що криється в міжшлуночковій перегородці. Пучок волокон називається пучком Гіса. Пучок Гіса розпадається спочатку на дві ніжки, а потім розсипається па величезну кількість волокон. Волокна проводять збудження до шлуночків, що дозволяє їм скорочуватися для викиду крові в аорту й легеневу артерію.

Тривалий час учені припускали, що скорочення серця відбувається під впливом імпульсів, які надходять до серця центральною нервовою системою. Наприклад, якщо в крабів перерізувати нерви, що іннервують серце, відбувається його зупинка.

Однак у високоорганізованих тварин перерізування нервів, що йдуть від головного й спинного мозку, не призводить до припинення серцевої діяльності. Крім того, серце, відділене віл тіла, може ритмічно скорочуватися, якщо через нього пропускати спеціально приготовлену фізіологічну рідину або кров.

Серце у високоорганізованих тварин має подвійну регуляцію. Воно підкоряється автономній нервовій системі й імпульсам, що йдуть із кори головного мозку й підкіркових утворень. Центральна нервова система регулює роботу серця під час фізичних і нервово-емоційних навантажень, знижує частоту скорочень серця (наприклад, під час сну).

Скорочення серця (систола) чергується з його розслабленням (діастолою). При скороченні шлуночків серця різко підвищується тиск у порожнинах, закриваються клапани, що відокремлюють шлуночки від передсердь. Скорочення відбувається, коли клапани, що відокремлюють шлуночки від передсердь, захлопнулися, а клапани аорти й легеневої артерії ще не розкрилися. У спокої при 70 ударах на хвилину серце за добу робить приблизно 100 000 скорочень, за місяць — 3 млн, за рік - 36 млн, а протягом всього життя — від 3 до 4 млрд і більше.

Обсяг крові, що поміщається у порожнинах шлуночків, не змінюється. Кров починає просуватися в артерії.

Протягом хвилини, якщо людина перебуває в спокійному стані, серце перекачує 4-6 л крові — хвилинний обсяг (ХОК). За добу серце перекачує майже 10 т крові.

Кровопостачання серця здійснюється через дві судини — праву й ліву коронарні артерії (нагадують за розгалуженням корону), які відходять від аорти в початковій її частині. Основні стовбури їх ідуть навколо серця по борозні, що відмежовує передсердя від шлуночків. Між гілками артерій є анастомози — місця тісного контакту судин, безпосереднього переходу одного судинного русла в інше. Вони змінюються протягом життя організму: утворюються при збільшених фізичних навантаженнях, роботі, виконуваній серцем, змінюються при порушеннях кровопостачання серця. Чим більше крові може пройти через серцеві судини, тим більше витривалим і працездатним є серце.

Закупорювання артерій серця може призвести до некрозу (омертвіння) серцевого м'яза — інфаркту. Ця хвороба за останні роки стала найпоширенішою серед населення розвинених країн світу.

У спокійному стані серце одержує близько 200-240 мл (5-7 %) крові з загального хвилинного обсягу (4-6 л). При збільшенні фізичного навантаження збільшується частота серцевих скорочень (до 80-85). Тоді в основне судинне русло викидається 7-8 л крові, а в коронарні судини надходить 400 мл. Якщо фізичні навантаження рідкі, серце не треноване, то частота скорочень досягає 130-140 ударів на хвилину. Тоді в загальне судинне русло надходить 15 л крові, а в артерії, що живлять міокард, — близько 500 мл, чого зовсім недостатньо. У такому випадку серце працює на межі своїх можливостей.

У спортсмена при фізичних навантаженнях серце майже не прискорює свого ритму, однак перекачує в судини 10-15 і навіть 25-30 л крові на хвилину. В артерії, що живлять міокард, надходить близько 800 мл крові. Серце тренованої людини працює ощадливо: рідше скорочується, більше відпочиває, краще засвоює кисень.

Велике коло кровообігу починається від лівого шлуночка серця, у який кров надходить із лівого передсердя, що скорочується. Кров під великим тиском проштовхується в аорту. Потім вона дрібнішими артеріями (печінковою, кишковою) протікає через артеріоли, прекапіляри, капіляри великого кола кровообігу й віддає кисень і поживні речовини органам і тканинам тіла людини.

Із тканин кров збирається у венули й вени (ворітну, печінкову, нижні й верхню порожні вени) і вертається в праве передсердя, яким і закінчується велике коло кровообігу.

Мале, або легеневе, коло кровообігу бере початок від правого шлуночка. Венозна кров проштовхується в легеневу артерію, потім — у легеневі артеріоли, прекапіляри й капіляри, які оточують легеневі альвеоли. Тут венозна кров збагачується киснем і збирається у венули й легеневі вени. Насичена киснем артеріальна кров попадає в ліве передсердя, яким закінчується мале коло кровообігу.

Правий і лівий відділи серця відповідальні за різні кола кровообігу. Вони не можуть взаємозамінюватися. Тому серце знаходиться в менш вигідних умовах у порівнянні з дублюючими й взаємозамінними парними органами.

В організмі людини й високоорганізованих тварин відсутні дублери серця, однак є помічники. До допоміжних факторів кровообігу належать:

1. Постійно діючий присмоктувальний вплив грудної клітки. При вдиху збільшується обсяг грудної клітки. Усередині неї розвивається розрідження й паління тиску, тому атмосферне повітря присмоктується в легені. Це ж роз

рідження втягує всередину грудної клітки не тільки повітря, але й венозну кров, що з усіх кінцівок і черевної порожнини венозними судинами наближається до правого серця й наповнює його.

2. Черевна порожнина відіграє приблизно таку ж роль, як і грудна клітка.

3. Діафрагма опускається при вдиху, що призводить до одночасного збільшення грудної порожнини зі зниженням у ній тиску й підвищенням його в черевній порожнині. Це сприяє здавлюванню як розташованих у ній внутрішніх органів, так і великих венозних судин. Завдяки наявності в судинах клапанів здавлювання приводить до вижимання крові, що міститься в них, з вен черевної порожнини. Вони звільняються для прийому кроні з вен нижніх кінцівок. При видиху діафрагма піднімається. Обсяг черевної порожнини збільшується, тиск у ній падає, кров з вен нижніх кінцівок спрямовується у вени черевної порожнини.

4. Серцю допомагають активні скорочення стінок кровоносних судин. При цьому просвіт їх зменшується, а кров виштовхується у бік меншого тиску. Цьому сприяють також і венозні клапани. При положенні людини стоячи загальний стовп крові у венах розбивається на численні окремі сегменти, у яких тиск крові стає значно меншим. Без такого сегментування судин підняття від нижніх кінцівок до серця венозної крові у вигляді суцільного стовпа крові з тиском 100 мм рт. ст. було б важким.

5. Серцю допомагають проштовхувати кров венами м’язові скорочення. Розташовані між м’язами або м’язом і кісткою великі вени з клапанами при ритмічних рухах (різноманітній трудовій діяльності, ходьбі, бігу) періодично здавлюються. Кров, що міститься в них, направляється у бік серця. Цей механізм одержав назву «м’язового насоса», або «венозної помпи». «Венозні помпи» не працюють у положенні лежачи, при відсутності скорочення м’язів (венозна кров, не зустрічаючи перешкод, вільно тече горизонтально розташованими судинами до серця). При тривалому скороченні кістякова мускулатура надовго здавлює вени, перетворюючись із активного помічника па перешкоду для серця — утрудняє повернення венозної крові.

Ймовірно, тому люди, які довго стоять виструнчившись, іноді зомлівають. У положенні тіла стоячи кістякові м’язи трохи тремтять. При цьому відбуваються ледь помітні на око зміни в положенні тіла. Венозна помпа все-таки діє, але не так ефективно, як при активній фізичній діяльності. Недостатня робота венозних помп або (і) інші фактори просування крові створюють істотні утруднення для серця.

Усі помічники серця головним чином піддержують венозну систему, і якщо допомагають серцю, то в здійсненні саме венозного кровообігу. Жоден із цих помічників не відповідає категорії периферичного серця. Периферичне серце являє собою самостійне утворення, що має свою власну здатність до ефективної насосної діяльності, незалежно від роботи центрального серця. Воно проявляє себе функціонально при повній ізоляції під організму й характеризується рядом інших самостійних якостей. Перераховані помічники серця не відповідають цим вимогам. Вони не можуть самостійно здійснювати рух крові, а в ряді випадків можуть створювати утруднення кровообігу.

Дотепер не встановлено, чи достатньо сили серця для здійснення роботи з виштовхування крові в кровоносне русло. Невідомо точно, через яку кількість капілярів нагнітається кров, яка кількість судин достатня для нормальної роботи серця.

Великий інтерес і резонанс у науці викликали ідеї нашого видатного вченого, академіка М. В. Яновського про «артеріальне периферичне серце». Зміст його полягає ось у чому: при скороченні лівий шлуночок викидає кров у найбільшу судину — аорту, що своїми перистальтичними (хвилеподібними) рухами проштовхує цю кров далі до всіх органів і тканин живого організму, допомагає серцю й у такий спосіб відіграє активну роль у кровообігу. Ідеї М. В. Яновського одними вченими підтримувалися й розвивалися, іншими — заперечувалися. Особливо гострі дискусії на цю тему розгорнулися в пресі, на численних конференціях і з’їздах в 30-ті рр. Завершилися вони запереченням існування «артеріального периферичного серця». Більшість учених визнали, що пульсації аорти й великих судин не є самостійними, а обумовлені роботою серця.









загрузка...

Віртуальна читальня освітніх матеріалів для студентів, вчителів, учнів та батьків.

Наш сайт не претендує на авторство розміщених матеріалів. Ми тільки конвертуємо у зручний формат матеріали з мережі Інтернет які знаходяться у відкритому доступі та надіслані нашими відвідувачами. Якщо ви являєтесь володарем авторського права на будь-який розміщений у нас матеріал і маєте намір видалити його зверніться для узгодження до адміністратора сайту.

Дозволяється копіювати матеріали з обов'язковим гіпертекстовим посилання на сайт, будьте вдячними ми затратили багато зусиль щоб привести інформацію у зручний вигляд.

© 2008-2019 Всі права на дизайн сайту належать С.Є.А.