Тема анатомии сердца и кругов кровообращения регулярно встречается в заданиях ЕГЭ по биологии. Ошибки здесь чаще всего связаны с путаницей в направлении тока крови, видах сосудов и изменении химического состава крови в организме. Изучим строение кровеносной системы, логику работы кругов кровообращения и методы решения заданий экзамена.
Сердечно-сосудистая система — это совокупность органов, обеспечивающих непрерывную циркуляцию крови по организму. Она отвечает за транспорт кислорода, питательных веществ и гормонов к тканям, а также выведение продуктов обмена веществ.
Строение сердца человека
Сердце человека — полый мышечный орган из четырёх камер. Верхние камеры называются предсердиями, нижние — желудочками. Правая и левая половины сердца полностью разделены сплошной перегородкой. Именно поэтому артериальная и венозная кровь у человека никогда не смешиваются.
Между предсердиями и желудочками имеются клапаны.
- В правой половине — трехстворчатый (трикуспидальный).
- В левой — двустворчатый (митральный).
- Клапаны открываются только в сторону желудочков.
- На выходе из сердца имеются полулунные клапаны (чтобы кровь не текла назад)
Виды кровеносных сосудов
Тип кровеносного сосуда зависит от его строения и того, куда именно он движется.
- Артерии доставляют кровь от сердца к тканям. Их стенки толстые, упругие и мускулистые. Это помогает выдерживать мощные толчки крови.
- Вены перекачивают кровь обратно к сердцу. Стенки у них тоньше, так как напор крови слабее. Внутри вен находятся специальные клапаны. Они не дают крови застаиваться в ногах и стекать вниз.
- Капилляры — крошечные сосуды-микроскопы. Стенка толщиной всего в одну клетку позволяет тканям легко «дышать» и забирать из крови полезные вещества.
Сердечный цикл
Состоит из 3 фаз.
Сокращение предсердий (систола предсердий) — 0,1 сек.
Сокращение желудочков (систола желудочков) — 0,3 сек.
Расслабление (диастола) — 0,4 сек.
Весь цикл — 0,8 сек. (при пульсе 74 уд./мин.).
Систолический объем (ударный) — количество крови, поступающее в сосуды при одном сокращении, — 40–70 мл крови.
Минутный объем — количество крови, поступающее в сосуды за минуту, — от 3 до 6 л крови.
Круги кровообращения
Кровеносная система человека замкнутая и включает два круга кровообращения.
Большой круг кровообращения
Этот круг отвечает за снабжение всего тела кислородом. Левый желудочек сердца сжимается и выталкивает обогащенную кислородом кровь в аорту — главную и самую крупную артерию. Из аорты жидкость растекается по более мелким артериям и доходит до густой сети капилляров в тканях. В капиллярах происходит главное: клетки забирают кислород и отдают углекислый газ. Кровь меняется и становится венозной. По венозным путям она собирается в две крупные полые вены и стекает обратно в сердце — в правое предсердие.
Малый круг кровообращения
Цель этого круга — забрать углекислый газ и насытить кровь кислородом в легких. Точка старта — правый желудочек сердца. При сокращении он выталкивает венозную кровь в легочный ствол, который сразу делится на две легочные артерии. По артериям кровь доходит до легочных капилляров (альвеол). Там она отдает углекислоту, «заправляется» кислородом и превращается в артериальную. Обновленная кровь по легочным венам возвращается к сердцу и заходит в левое предсердие.
Здесь действует строгое правило: название сосуда зависит исключительно от направления движения крови относительно сердца (артерии — от сердца, вены — к сердцу). Химический состав и насыщенность кислородом на название не влияют.
Заболевания кровеносной системы
Для успешного выполнения заданий со свободным ответом нужно знать патологические состояния:
Гипертоническая болезнь (артериальная гипертензия) — хроническое заболевание, ключевым проявлением которого является стойкое повышенное артериальное давление (АД).
Артериосклероз – это общий термин, обозначающий уплотнение и утолщение стенок артерий. Это состояние, при котором артерии становятся жесткими, менее эластичными и утолщенными.
Инфаркт миокарда — это омертвение (некроз) участка сердечной мышцы из-за резкого прекращения кровотока по коронарным артериям.
Примеры решения заданий ЕГЭ
Тема строения сердца и сосудов покрывает сразу несколько линий заданий экзамена:
Задание 12 проверяет признаки млекопитающих (например, наличие четырёхкамерного сердца).
Задание 14 требует сопоставить характеристики сосудов с кругами кровообращения.
Задание 15 предполагает выбор утверждений о строении системы и токе крови.
Задание 16 требует установить правильную последовательность движения крови или лимфы.
Задания 20 и 21 направлены на анализ графиков или таблиц сердцебиения и кровяного давления.
Задания 23–25 содержат описание экспериментов и биологических задач, требующих развёрнутого ответа.
Рассмотрим алгоритмы решения основных типовых задач.
Задание 1
Установите соответствие между характеристиками и кругами кровообращения у человека (1 — малый круг, 2 — большой круг).
ХАРАКТЕРИСТИКИ
А) По артериям течёт венозная кровь
Б) Круг заканчивается в левом предсердии
В) Артериальная кровь в капиллярах превращается в венозную
Г) Круг начинается в левом желудочке
Д) Кровь поступает к органам брюшной полости
Е) Кровь насыщается кислородомКРУГИ КРОВООБРАЩЕНИЯ
1) 1
2) 2Пояснение.
А. По артериям течёт венозная кровь — малый (1).
Б. Круг заканчивается в левом предсердии — малый (1).
В. Артериальная кровь в капиллярах превращается в венозную — большой (2).
Г. Круг начинается в левом желудочке — большой (2).
Д. Кровь поступает к органам брюшной полости — большой (2).
Е. Кровь насыщается кислородом — малый (1).
Ответ: 112221.
Задание 2
Установите правильную последовательность расположения кровеносных сосудов в порядке уменьшения скорости движения крови в них. Запишите в таблицу соответствующую последовательность цифр.
- Нижняя полая вена.
- Аорта.
- Артериолы кисти руки.
- Капилляры.
- Плечевая артерия.
Решение:
Последовательность расположения кровеносных сосудов в порядке уменьшения скорости движения крови в них: 2) аорта → 5) плечевая артерия → 3) артериолы кисти руки → 1) нижняя полая вена → 4) капилляры.
Ответ: 25314.
Практикум
Задание 1
Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны. Что характерно для сердечного цикла взрослого человека в состоянии покоя?
- Систола желудочков длится дольше систолы предсердий.
- Период общего расслабления короче периода сокращения.
- Во время систолы предсердий полулунные клапаны открыты.
- Во время общей диастолы все камеры сердца расслаблены.
- Во время диастолы кровь поступает в артерии.
- За минуту в сердце взрослого человека происходит в среднем 75 циклов.
Верные суждения:
1) систола желудочков длится дольше систолы предсердий;
4) во время общей диастолы все камеры сердца расслаблены;
6) за минуту в сердце взрослого человека происходит в среднем 75 циклов.
Неверные:
2) период общего расслабления длится 0,4 секунды, а период активного сокращения (систолы предсердий и желудочков) — 0,4 секунды (0,1 + 0,3), поэтому они равны, а не короче.
3) во время систолы предсердий открыты створчатые клапаны, а полулунные закрыты.
5) во время диастолы сердце, наоборот, заполняется кровью.
Ответ: 146.
Задание 2
Установите путь прохождения крови по кровеносной системе, начиная с левого желудочка. Запишите в таблицу соответствующую последовательность цифр.
- Лёгочная артерия.
- Аорта.
- Капилляры лёгких.
- Капилляры головного мозга.
- Левый желудочек.
- Правое предсердие.
Путь прохождения крови по кровеносной системе: 5) левый желудочек → 2) аорта → 4) капилляры головного мозга → 6) правое предсердие → 1) лёгочная артерия → 3) капилляры лёгких.
Ответ: 524613.
Итоги
После изучения статьи ты можешь уверенно решать задания по анатомии кровеносной и лимфатической систем. Теперь ты умеешь различать направления тока крови, определять функции каждого круга кровообращения, сопоставлять характеристики различных сосудов и анализировать их роль в организме. Понимание того, откуда вытекает кровь и куда она направляется, поможет справиться с тестовыми вопросами и заданиями развёрнутой части. Обязательно закрепи теорию на практике: реши тематические тесты форматов 12, 14, 15 и 16 из открытого банка ЕГЭ.