Решебник по биологии 8 класс Соловьева §23

Замкнутая система кровообращения — это система, в которой кровь циркулирует только по сосудам. При этом кровь не выходит за пределы сосудов и движется строго по направленным путям. В незамкнутой системе кровь или гемолимфа вытекает из сосудов в полости между органами. В таких случаях органы омываются прямо жидкостью, в которой растворены питательные вещества и кислород. Замкнутая система более эффективна для быстрого транспорта веществ. Она характерна для позвоночных и некоторых активных беспозвоночных.

Замкнутая система кровообращения встречается у кольчатых червей, головоногих моллюсков и всех позвоночных. Она обеспечивает быстрый и направленный ток крови. Незамкнутая система характерна для большинства моллюсков, членистоногих и других менее подвижных животных. В их организме кровь изливается в полости и медленно возвращается к сердцу. Такая система проста, но менее эффективна. У активных животных незамкнутая система не обеспечивает достаточного уровня обмена веществ.

Межклеточная жидкость — это среда, которая окружает клетки тканей и органов. Она образуется из плазмы крови, просачивающейся через стенки капилляров. В межклеточной жидкости содержатся кислород, питательные вещества и гормоны, поступающие от крови. Клетки тканей получают вещества из этой жидкости и выделяют в неё продукты обмена. Затем эти вещества возвращаются в кровь или лимфу. Таким образом, межклеточная жидкость служит посредником между кровью и клетками тела.

Замкнутая кровеносная система — это такая система, при которой кровь всё время движется по замкнутому кругу сосудов. Она не выходит за пределы сосудов и не омывает органы напрямую. Такая система обеспечивает быстрое и направленное движение крови. Она характерна для кольчатых червей, головоногих моллюсков и всех позвоночных. Незамкнутая система — это система, при которой кровь (гемолимфа) вытекает из сосудов в полости между органами. Она характерна для большинства моллюсков и членистоногих.

У человека, как и у всех млекопитающих, есть два круга кровообращения — большой и малый. Большой круг переносит артериальную кровь от левого желудочка ко всем органам. В тканях происходит обмен веществ, и кровь становится венозной. Затем она возвращается в правое предсердие. Малый круг начинается в правом желудочке и направляет венозную кровь в лёгкие. Там происходит газообмен, и кровь становится артериальной. Малый круг заканчивается в левом предсердии.

Большой круг кровообращения — это путь, по которому артериальная кровь от сердца доставляется ко всем органам тела. Он начинается в левом желудочке и заканчивается в правом предсердии. Через него кровь проходит через весь организм, питая каждую клетку. Его называют "большим", потому что он охватывает всё тело. Этот круг обеспечивает органы кислородом и питательными веществами. Также он удаляет углекислый газ и продукты обмена.

Створчатые клапаны находятся между предсердиями и желудочками. Они обеспечивают движение крови только из предсердия в желудочек, не давая ей вернуться обратно. Полулунные клапаны расположены у выходов из желудочков в артерии — в аорте и лёгочной артерии. Они препятствуют возвращению крови из артерий обратно в сердце после сокращения. Оба вида клапанов работают согласованно при каждом сердечном цикле. Благодаря клапанам кровь движется только в одном направлении.

Во время расслабления сердца кровь может пытаться вернуться обратно. Чтобы этого не произошло, в сердце есть специальные клапаны. Створчатые клапаны закрываются при расслаблении желудочков и не дают крови попасть обратно в предсердия. Полулунные клапаны препятствуют обратному току крови из артерий в желудочки. Благодаря такому устройству сердце обеспечивает односторонний поток крови. Клапаны — важная часть системы кровообращения.

Малый круг кровообращения необходим для насыщения крови кислородом. Он начинается в правом желудочке, откуда венозная кровь направляется в лёгкие. В лёгких происходит газообмен: кровь отдаёт углекислый газ и получает кислород. Затем артериальная кровь возвращается в левое предсердие. Этот круг кровообращения важен для обеспечения организма кислородом. Без него ткани не смогли бы получать достаточное количество кислорода для жизни.

Сначала венозная кровь поступает в правое предсердие из верхней и нижней полых вен. Когда предсердие наполняется, оно сокращается и кровь направляется в правый желудочек. После этого правый желудочек сокращается и выталкивает кровь в лёгочную артерию. Там она поступает в лёгкие для газообмена. Затем насыщенная кислородом кровь по лёгочным венам поступает в левое предсердие. Левое предсердие сокращается и направляет кровь в левый желудочек, который выталкивает её в аорту.

Клапаны обеспечивают движение крови только в одном направлении. Створчатые клапаны между предсердиями и желудочками препятствуют обратному току при их сокращении. Полулунные клапаны у выходов из желудочков не дают крови вернуться из артерий. Если бы клапаны не работали, кровь перемещалась бы хаотично. Это вызвало бы застой, снижение давления и нарушение снабжения органов. Без клапанов сердце не смогло бы эффективно перекачивать кровь.

Аорта — это главный артериальный сосуд, отходящий от левого желудочка сердца. Она должна выдерживать высокое давление и перекачивать кровь по всему организму. Если бы на её месте был менее прочный сосуд, он бы не справлялся с нагрузкой, мог бы лопнуть или сильно расширяться. Стенки аорты толстые и эластичные, чтобы справляться с резкими выбросами крови при каждом сокращении сердца. Ни один другой сосуд по строению и функциям не подходит для этой роли.

Большой круг кровообращения у человека заканчивается двумя венами — верхней и нижней полыми венами. Они собирают кровь из разных частей тела: верхняя — от головы и рук, нижняя — от туловища и ног. Если бы круг заканчивался одной веной, это привело бы к перегрузке и замедлению тока крови. Однако у некоторых мелких животных с менее развитыми системами кровообращения встречается один крупный венозный сосуд. У человека же такая структура невозможна из-за больших объёмов и давления крови. Таким образом, и аорта, и две полые вены — это оптимальное эволюционное решение. Их замена или изменение структуры привели бы к нарушению кровообращения.

Створчатые клапаны располагаются между предсердиями и желудочками. В правой половине сердца находится трёхстворчатый клапан, а в левой — двустворчатый (митральный). Они открываются только в сторону желудочков, пропуская кровь при сокращении предсердий. При сокращении желудочков клапаны закрываются, не давая крови вернуться в предсердия. Полулунные клапаны располагаются у выходов из желудочков — в начале аорты и лёгочной артерии. Они также работают в одном направлении: позволяют крови уйти в сосуды, но не дают вернуться обратно в сердце.

Створчатые клапаны выдерживают давление между предсердиями и желудочками — оно ниже, чем в артериях. Полулунные клапаны выдерживают высокое артериальное давление, особенно в аорте. Различия также в строении: створчатые клапаны имеют «створки», напоминающие парус, а полулунные — «кармашки». Оба типа клапанов важны для одностороннего движения крови и предотвращения её обратного тока. Нарушение их работы вызывает серьёзные патологии, такие как сердечная недостаточность или шумы в сердце.

В покое сердце взрослого человека сокращается со средней частотой 60–80 ударов в минуту. При физической нагрузке частота сердечных сокращений значительно возрастает. При беге, особенно интенсивном, пульс может достигать 180 ударов в минуту. Это значит, что каждое сердечное сокращение происходит примерно за 0,33 секунды. При этом сердце должно успевать пройти две фазы — систолу (сокращение) и диастолу (расслабление).

Чтобы это стало возможным, организм сокращает в первую очередь фазу диастолы. Время, в течение которого сердце отдыхает и наполняется кровью, значительно уменьшается. Систола также становится короче, но не настолько. Уменьшение времени диастолы может влиять на наполнение желудочков, поэтому сердце вынуждено биться сильнее и выбрасывать кровь с большей силой. Это создаёт нагрузку на сердечную мышцу.

Чтобы компенсировать быстрый ритм, усиливается работа клапанов, ускоряется кровоток. Также учащается дыхание, чтобы обеспечить больше кислорода. В условиях длительной нагрузки организм адаптируется, но при чрезмерном пульсе могут возникнуть перебои. Поэтому такая нагрузка должна быть строго дозированной.

Среди древних животных особое место занимают летающие динозавры — птерозавры. Эти существа могли подниматься в воздух, совершать сложные манёвры и преодолевать большие расстояния. Чтобы поддерживать полёт, организм должен был обладать высокой скоростью обмена веществ, а значит — эффективной системой кровообращения. Именно по этой причине исследователи предполагают, что у летающих динозавров было четырёхкамерное сердце.

Четырёхкамерное сердце — это два предсердия и два желудочка, полностью разделённые перегородками. Такая структура позволяет чётко отделять венозную и артериальную кровь, что повышает эффективность снабжения тканей кислородом. У птиц, которые являются прямыми потомками динозавров, сердце именно четырёхкамерное. То же самое у млекопитающих, которые также отличаются высокой активностью.

Полёт требует мощного кровообращения: сердце должно быстро перекачивать большие объёмы крови к мышцам, лёгким и мозгу. Трёхкамерное сердце, как у рептилий, не справлялось бы с такой задачей. Поэтому наличие четырёхкамерного сердца у птерозавров — логичное эволюционное решение. Косвенно это подтверждается также их лёгочной системой, которая была приближена к птичьей: у них были воздушные мешки, обеспечивавшие эффективный газообмен.

Палеонтологи также находили окаменелости, в которых сохранились отпечатки мягких тканей, включая контуры сердца. Эти находки, хотя и редкие, позволяют предположить наличие развитой сердечно-сосудистой системы. Современные методы, такие как томография и компьютерное моделирование, помогают восстановить внутреннее строение птерозавров.

Таким образом, можно утверждать, что летающие динозавры, скорее всего, имели четырёхкамерное сердце. Это дало им важные преимущества: быстрый обмен веществ, выносливость и способность к длительному полёту. Эти признаки также сближают их с современными птицами. Эволюционно это стало одним из важнейших шагов к совершенствованию систем жизнеобеспечения у высокоактивных организмов.

Да, это утверждение в целом верно. У большинства людей максимальная частота сердечных сокращений ограничена физиологией. При экстремальных нагрузках пульс может достигать 190–200 ударов в минуту, но редко превышает эту границу. Такая скорость работы сердца зависит от возраста, тренированности и состояния здоровья. Если пульс поднимается выше 200, это уже считается тахикардией и может быть опасным. Организм просто не успевает полностью заполнять желудочки кровью при таком ритме.

При очень частом сокращении уменьшается время диастолы — фазы расслабления сердца. Из-за этого кровь не успевает полноценно наполнить желудочки. Следовательно, объём выбрасываемой крови резко снижается. Сердце работает чаще, но менее эффективно. Это может привести к гипоксии, головокружению и даже потере сознания. Поэтому природа ограничила максимальный ритм для защиты организма.

Если пульс превысит 200 ударов в минуту, это может вызвать серьёзные последствия. Нарушается нормальное кровообращение, особенно в головном мозге. Появляются симптомы: одышка, слабость, головокружение, обмороки. Длительное состояние может привести к аритмии и сердечной недостаточности. Особенно это опасно для пожилых людей или больных с патологиями сердца. Врачебная помощь в таких случаях необходима незамедлительно.

Цель работы: установить взаимозависимость между изменением частоты сердечных сокращений и физической нагрузкой.

Оборудование и материалы: учебник, секундомер или часы с секундной стрелкой.

Пульс — это ритмические колебания стенок артерий, возникающие при каждом сокращении левого желудочка сердца. При сокращении кровь выталкивается в аорту под давлением, и её стенки расширяются. Эти волны передаются по артериям и ощущаются как удары. Пульс можно измерить, приложив пальцы к артерии — на запястье, на шее или виске. Подсчитывают количество ударов в течение одной минуты.

Пример: Пульс в состоянии покоя (сидя): 72 удара в минуту.

Пример: Пульс в положении стоя: 84 удара в минуту.

Пример: Пульс после приседаний: 120 ударов в минуту.

После физической нагрузки частота сердечных сокращений увеличивается. Это происходит потому, что работающие мышцы требуют больше кислорода и питательных веществ. Чтобы обеспечить их доставку, сердце начинает сокращаться чаще, перекачивая больший объём крови. Также учащается дыхание, чтобы усилить поступление кислорода. В положении стоя пульс выше, чем в положении сидя, так как сердцу приходится работать против силы тяжести. Эти изменения демонстрируют адаптацию сердечно-сосудистой системы к условиям нагрузки.