Расположение и строение сердца
Сердце человека находится в грудной полости, позади грудины в переднем средостении, между легкими и почти полностью прикрыто ими. Оно свободно подвешено на сосудах и может несколько смещаться. Располагается сердце асимметрично и занимает косое положение: его ось направлена справа, сверху, вперед, вниз, влево. Своим основанием сердце обращено к позвоночнику, а верхушка упирается в пятое левое межреберье; две трети его находится в левой части грудной клетки, а одна треть – в правой.
Сердце представляет собой полый мышечный орган массой 200 – 300 г. Его стенка состоит из 3-х слоев: внутреннего – эндокарда, образованного клетками эпителия, среднего мышечного – миокарда и наружного эпикарда, состоящего из соединительной ткани. Снаружи сердце покрыто соединотельнотканной оболочкой – околосердечной сумкой или перикардом. Наружный слой околосердечной сумки плотный и не способен к растяжению, препятствуя тем самым переполнению сердца кровью. Между двумя листками перикарда находится замкнутая полость, в которой имеется небольшое количество жидкости, предохраняющей сердце от трения при сокращениях.
Рис. 12. Строение сердца
Сердце человека состоит из двух предсердий и двух желудочков (рис. 12). Левая и правая части сердца разделены сплошной перегородкой. Предсердия и желудочки каждой половины сердца соединяются между собой отверстием, которое закрывается клапаном. В левой половине клапан состоит из двух створок (митральный), в правой – из трех (трикуспидальный). Клапаны открываются только в сторону желудочков. Этому способствуют сухожильные нити, которые одним концом прикрепляются к створкам клапанов, а другим к сосочковым мышцам, расположенным на стенках желудочков. Эти мышцы являются выростами стенки желудочков и сокращаются вместе с ними, натягивая сухожильные нити и не допуская обратного тока крови в предсердия. Сухожильные нити не позволяют выворачиваться клапанам в сторону предсердий во время сокращения желудочков.
У места выхода аорты из левого желудочка и легочной артерии из правого желудочка располагаются полулунные клапаны по три створки в каждом, имеющие вид кармашков. Они пропускают кровь из желудочков в аорту и легочную артерию. Обратное движение крови из сосудов в желудочки невозможно, т. к. кармашки полулунных клапанов заполняются кровью, распрямляются и смыкаются.
Сердечный цикл
Сердце сокращается ритмично, сокращения отделов сердца чередуется с их расслаблением. Сокращения называются систолой, а расслабления – диастолой . Период, охватывающий одно сокращение и расслабление сердца, называют сердечным циклом. Сердце человека сокращается примерно 75 раз в минуту. Каждый цикл длится 0,8 с и состоит из трёх фаз: систолы предсердий, систолы желудочков, общей паузы.
При сокращении левого и правого предсердий кровь поступает в желудочки, которые в это время расслаблены. Створчатые клапаны открыты в сторону желудочков. Систола предсердий длится 0,1 секунды, после чего наступает расслабление предсердий – диастола. В это время предсердия расслабляются и вновь заполняются кровью.
При систоле желудочков створчатые клапаны закрываются. При сокращении обоих желудочков в их полостях нарастает давление крови. Когда давление в желудочках станет выше, чем давление крови в аорте и легочной артерии, полулунные клапаны открываются, и кровь из желудочков с силой выбрасывается в артерии. Давление в левом желудочке во время систолы составляет 130 – 150 мм ртутного столба. Систола желудочков длится 0,3 секунды, затем наступает общая пауза, во время которой предсердия и желудочки расслаблены. Давление крови в аорте и легочной артерии теперь выше, чем в желудочках, поэтому полулунные клапаны заполняются кровью со стороны сосудов, закрываются и препятствуют возвращению крови в сердце. Продолжительность общей паузы 0,4 секунды. После общей паузы начинается новый сердечный цикл. Таким образом, в течение всего цикла предсердия работают 0,1 секунды и отдыхают 0,7 секунды, желудочки работают 0,3 секунды и отдыхают 0,5 секунды. Этим объясняется способность сердечной мышцы работать, не утомляясь, в течение всей жизни.
Высокая работоспособность сердечной мышцы обусловлена усиленным кровоснабжением сердца. Сердце имеет чрезвычайно богатую сосудистую сеть. Сосуды сердца еще называют коронарными сосудами (от латинского слова «cor» - сердце) или венечными сосудами. Общая поверхность капилляров сердца достигает 20 м 2 . Примерно 10 % крови, выбрасываемой левым желудочком в аорту, поступает в отходящие от нее артерии, которые питают сердце. В отличие от других артерий организма, в коронарные артерии кровь поступает не во время сокращения сердца, а во время его расслабления. При сокращении сердечной мышцы сосуды сердца сжимаются, поэтому условия для тока крови по ним неблагоприятные. При расслаблении же сердечной мышцы сопротивление сосудов падает, что облегчает продвижение крови по ним.
Силой, которая проталкивает кровь в артерии сердца, является сила обратного тока крови. После того, как сердце осуществило сокращение и, соответственно, толчок крови в артерии, сердечная мышца расслабляется, и кровь стремится вернуться обратно в сердце. Сила обратного тока крови закрывает клапаны артерий, а закрытие клапанов является силой, проталкивающей кровь в коронарные сосуды.
Во время мышечной работы время расслабления сердечной мышцы уменьшается, что затрудняет кровоснабжение сердца. Поэтому большие нагрузки для нетренированного человека могут быть весьма опасны. Сердце тренированного человека имеет более богатую сосудистую сеть и дольше находится в состоянии расслабления даже при мышечной работе. Поэтому тренированный человек легче переносит одни и те же нагрузки по сравнению с нетренированным.
Сердце, осуществляя сократительную деятельность, во время систолы выбрасывает в сосуды определенное количество крови. Количество крови, которое выбрасывает сердце за одно сокращение, называют систолическим, или ударным объемом сердца (в среднем он составляет 60 – 80 мл). Количество крови, выбрасываемое сердцем в сосуды за минуту, называют минутным объемом сердца. Минутный объем сердца у человека в состоянии относительного покоя равен 4,5 – 5 л. Он одинаков для правого и левого желудочков. Минутный объем можно легко рассчитать, умножив систолический объем на число сердечных сокращений. За 70 лет жизни сердце человека перекачивает около 150 тысяч тонн крови.
Работа сердца регулируется нервной системой и гуморальным путем. К сердцу подходят волокна вегетативной нервной системы. Симпатические нервы при раздражении усиливают и учащают сердечные сокращения. При этом повышается возбудимость сердечной мышцы и проведение возбуждения по проводящей системе сердца. Центры симпатических нервов, регулирующие работу сердца, находятся в верхних грудных сегментах спинного мозга. Парасимпатические ветви блуждающего нерва ослабляют деятельность сердца. Ядра блуждающего нерва расположены в продолговатом мозге.
Работа сердца усиливается и гуморальным путём. Усиливает работу сердца гормон надпочечников адреналин. Повышение содержания кальция в крови увеличивает частоту и силу сокращений, а калий вызывает противоположное действие.
Свойства сердечной мышцы. Автоматия
Сердечная мышца обладает возбудимостью, способностью генерировать, проводить возбуждение, сокращаться и др. Одно из важнейших свойств сердечной мышцы – автоматия. Автоматией называют способность клетки, ткани, органа возбуждаться без участия внешнего стимула, под влиянием импульсов, возникающих в них самих.
Рис. 13. Проводящая система сердца (схема): 1 – синоатриальный узел; 2 – атриовентрикулярный узел; 3 – пучок Гиса; 4 и 5 – правая и левая ножки пучка Гиса; 6 – волокна Пуркинье.
Показателем автоматии сердечной мышцы может быть тот факт, что изолированное сердце лягушки, удаленное из организма и помещенное в физиологический раствор, может в течение длительного времени ритмически сокращаться.
Автоматия связана с особенностями сердечной мышцы, в которой имеются мышечные волокна 2-х типов. Типичные для сердца волокна обеспечивают сокращение отделов сердца, их основная функция – сократимость. С нетипичными волокнами связано возникновение возбуждения в сердце и проведение его от предсердий к желудочкам. В нетипичных волокнах слабее выражена поперечная исчерченность, но они обладают способностью легко возбуждаться. За способность проводить возникающие возбуждения по сердцу волокна нетипичной мускулатуры получили название проводящей системы сердца. Автоматия сердца обусловлена периодическим возникновением возбуждения в нетипичных клетках, скопление которых расположено в стенке правого предсердия. Возбуждение, передается ко всем мышечным клеткам сердца и вызывает их сокращение.
Наличие проводящей системы обеспечивает ряд важных физиологических свойств сердца:
1) ритмическую генерацию импульсов;
2) необходимую последовательность сокращений предсердий и желудочков;
3) синхронное вовлечение в процесс сокращения клеток миокарда желудочков (что увеличивает эффективность систолы).
Проводящая система сердца человека представлена тремя основными узлами (рис. 13).
1. Синоатриальный узел, расположенный у места впадения верхней полой вены в правое предсердие (узел Кис-Фляка). Он генерирует возбуждение с частотой 70–90 раз в минуту. Именно этот узел является реальным водителем ритма в норме. От него отходят волокна, осуществляющие функциональную связь синоатриального узла со вторым узлом проводящей системы (пучок Кис-Фляка).
2. Атриовентрикулярный узел (Ашоффа-Тавара) расположен на границе правого и левого предсердий между правым предсердием и правым желудочком. Этот узел состоит из трех частей: верхней, средней и нижней.
Атриовентрикулярный узел может возбуждать сердце с частотой 40–60 раз в минуту. Однако в норме он не генерирует спонтанные нервные импульсы, а «подчиняется» синоатриальному узлу и играет роль передаточной станции, а также обусловливает атриовентрикулярную задержку.
3. Пучок Гиса в толще сердечной перегородки отходит от атриовентрикулярного узла и делится на две ножки, одна из которых направляется к правому, а другая – к левому желудочку. Ножки пучка Гиса ветвятся и в виде волокон Пуркинье пронизывают весь миокард. Пучок Гиса является водителем ритма 3-го порядка, спонтанный ритм его волокон 30 – 40 раз в минуту. Поэтому в норме его волокна являются лишь ведомыми, осуществляют проведение возбуждения в миокарде.
В нормальных условиях жизнедеятельности организма проявляется автоматия только синоатриального узла. Ему подчинены все другие отделы проводящей системы сердца, их автоматия подавляется водителем ритма.
Внешние проявления деятельности сердца
О сократительной деятельности сердца, его функциональном состоянии судят по ряду внешних проявлений, которые регистрируют с поверхности тела. При этом можно прослушать и записать сердечный толчок, тоны сердца, его биоэлектрические изменения.
Сердечный толчок. Во время систолы сердце напрягается, его верхушка поднимается вверх и надавливает на грудную клетку. При этом в области пятого левого межреберья возникает сердечный толчок. Его легко можно ощутить, приложив руку к пятому межреберью.
Тоны сердца. Сократительную деятельность сердца сопровождают звуковые колебания, среди которых различают два основных звука, получивших название тонов сердца. Первый тон – систолический – возникает во время систолы желудочков и связан с сокращением их мышцы, колебаниями створок атриовентрикулярных клапанов и прикрепленных к ним сухожильных нитей. Его продолжительность у взрослых 0,1 – 0,17 сек. По своей физической характеристике первый тон глухой, протяжный и низкий. Второй тон – диастолический – возникает в начале диастолы и характеризует колебания полулунных клапанов, возникающие в момент их захлопывания. Длительность второго тона у взрослых 0,06 – 0,08 сек. Второй тон высокий, короткий, звонкий.
Тоны сердца можно записывать в виде кривых, если использовать микрофон, соединенный с усилителем и осциллографом. Эту методику регистрации тонов сердца называют фонокардиограммой.
Электрокардиограмма (ЭКГ). Электрические изменения, сопровождающие деятельность сердца, могут быть зарегистрированы с поверхности тела. Это возможно вследствие того, что при возникновении разности потенциалов между возбужденным и невозбужденным участками сердца электрические силовые линии распространяются по поверхности тела. В сердечной мышце при распространении потенциала действия, возникшего в синоатриальном узле, по всему сердцу в каждый данный момент его деятельности возникает большое количество чередующихся положительно и отрицательно заряженных участков. Записанный с поверхности тела потенциал действия сердца представляет собой алгебраическую сумму всех положительных и отрицательных зарядов сердца. Таким образом, приложив к определенным участкам тела электроды, мы регистрируем суммарный потенциал действия сердца, который представляет собой сложную кривую, получившую название электрокардиограммы.
Метод регистрации потенциалов действия сердца получил название электрокардиографии. Существует несколько позиций для отведения электрокардиограммы. Чаще всего используют три стандартных, три усиленных отведения от конечностей и 6 грудных отведений. При стандартных отведениях электроды накладываются на правую и левую руку и левую ногу. При I отведении ЭКГ записывается от левой и правой руки, при II отведении – от правой руки и левой ноги, при III – от левой руки и левой ноги.
Движение крови по сосудам
Сердце сокращается ритмично, поэтому кровь поступает в кровеносные сосуды порциями, но по сосудам кровь движется непрерывно. Объясняется это эластичностью стенок артерий и сопротивлением току крови, возникающем в мелких кровеносных сосудах. Благодаря этому сопротивлению кровь задерживается в крупных сосудах и вызывает растяжение их стенок. Стенки артерий растягиваются в момент сокращения желудочков, а затем в силу эластической упругости стенки артерий спадаются и продвигают кровь, обеспечивая ее непрерывное движение по кровеносным сосудам.
Периодическое толчкообразное расширение стенок артерий, вызываемое работой сердца, называют пульсом. Пульс определяют в местах, где артерии лежат на кости, например, на виске, на позвоночнике, на лучевой кости и т.д. У взрослого здорового человека в состоянии покоя частота пульса равна 60 – 70 ударов в минуту.
Давление, под которым кровь находится в кровеносном сосуде, называется кровяным давлением . Его величина определяется работой сердца, количеством крови, поступающей в сосуды, сопротивлением стенок сосудов, вязкостью крови. Кровяное давление в кровеносной системе не постоянно. Во время систолы желудочков кровь с силой выбрасывается в аорту. Давление крови в этот момент наибольшее. Его называют систолическим или максимальным. В фазе диастолы сердца артериальное давление в сосудах понижается и становится минимальным или диастолическим. Максимальное (систолическое) давление в плечевой артерии у взрослого здорового человека в среднем равно 100 – 130 мм рт. ст. Минимальное (диастолическое) давление в плечевой артерии составляет 60 – 90 мм рт. ст.
Разность между максимальным и минимальным давлением называют пульсовой разностью, или пульсовым давлением. Пульсовое давление колеблется от 35 до 50 мм рт. ст. Оно пропорционально количеству крови, выбрасываемому сердцем за одну систолу и в какой-то мере отражает величину систолического объема сердца.
Согласно законам гидродинамики, скорость, с которой движется жидкость по трубе, зависит от двух основных факторов: от разности давления жидкости в начале и конце трубы; от сопротивления, которое встречает жидкость на пути своего движения. Разность давлений способствует движению жидкости, и чем она больше, тем интенсивнее это движение. Этим закономерностям подчиняется и движение крови по сосудам.
Разность кровяного давления, определяющая скорость движения крови по сосудам, у человека велика. Самое высокое кровяное давление в аорте – 150 мм ртутного столба. По мере продвижения крови по сосудам давление уменьшается. В крупных артериях и венах сопротивление току крови небольшое, поэтому давление уменьшается постепенно. Наиболее сильно давление падает в артериолах и капиллярах, где сопротивление току крови наибольшее. Кровяное давление в мелких артериях и артериолах составляет 60 – 70 мм ртутного столба, в капиллярах 30 – 40, в мелких венах 10 – 20 мм ртутного столба. В верхней и нижней полых венах, в местах их впадения в сердце, давление крови становится отрицательным, т. е. ниже атмосферного на 2 – 5 мм ртутного столба.
Сопротивление в сосудистой системе, уменьшающее скорость движения крови, зависит от ряда факторов: от длины сосуда и его радиуса (чем больше длина и меньше радиус, тем больше сопротивление), от вязкости крови (она в 5 раз больше вязкости воды) и от трения частиц крови о стенки сосудов и между собой.
С наибольшей скоростью кровь течет в аорте – 0,5 м/с. Каждая артерия уже аорты, но суммарный просвет всех артерий больше просвета аорты, поэтому скорость кровотока в них меньше. Суммарный просвет всех капилляров в 800 – 1000 раз больше просвета аорты, поэтому кровь там течет медленно, со скоростью 0,5 мм/с, что способствует обмену газов, переходу питательных веществ из крови в ткани и продуктов обмена из тканей в кровь.
Общий просвет вен меньше просвета капилляров, поэтому скорость движения крови в венах возрастает, в крупных венах до 0,25 м/с. Давление крови в венах невысокое, и поэтому движение крови в значительной степени происходит за счет сдавления окружающими мышцами. На движение крови по венам оказывает влияние присасывающее действие грудной клетки. При вдохе увеличивается объем грудной клетки, что приводит к растяжению легких. Растягиваются и полые вены, давление в венах становится ниже атмосферного. Возникает разница давлений в мелких и крупных венах, что способствует продвижение крови к сердцу.
Время кругооборота крови – время, в течение которого частичка крови проходит большой и малый круги кровообращения. В норме это время 20-25 секунд, оно уменьшается при физических нагрузках и увеличивается при нарушениях кровообращения до 1 минуты. Время кругооборота по малому кругу составляет 7-11 секунд.
АНАТОМИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ СЕРДЦА
Анатомически сердце это мышечный орган. Размер его небольшой, примерно с размер сжатого кулака. Сердце работает на протяжении всей жизни человека. Оно перекачивает около 5-6 литров крови в минуту. Этот объем увеличивается, когда человек двигается, физически напрягается, и уменьшается во время отдыха.
Можно сказать, что сердце – это мышечный насос, который обеспечивает беспрерывное движение крови по сосудам. Вместе сердце и сосуды составляют сердечно-сосудистую систему. Эта система состоит из большого и малого кругов кровообращения. Из левых отделов сердца кровь сначала движется по аорте, затем по крупным и мелким артериям, артериолам, капиллярам. В капиллярах кислород и другие необходимые организму вещества поступают в органы и ткани, а оттуда выводятся углекислый газ, продукты обмена. После этого кровь из артериальной превращается в венозную и опять начинает движение к сердцу. Сначала по венулам, затем по более мелким и крупным венам. Через нижнюю и верхнюю полые вены кровь снова попадает в сердце, только уже в правое предсердие. Образуется большой круг кровообращения.
Венозная кровь из правых отделов сердца по легочным артериям направляется в легкие, где обогащается кислородом и снова возвращается в сердце.
Внутри сердце разделено перегородками на четыре камеры. Два предсердия разделены межпредсердной перегородкой на левое и правое предсердия. Левый и правый желудочки сердца разделены межжелудочковой перегородкой. В норме левые и правые отделы сердца абсолютно раздельны. У предсердий и желудочков разные функции. В предсердиях накапливается кровь, поступающая в сердце. Когда объем этой крови достаточен, она проталкивается в желудочки. А желудочки проталкивают кровь в артерии, по которым она движется по всему организму. Желудочкам приходится выполнять более тяжелую работу, поэтому мышечный слой в желудочках значительно толще, чем в предсердиях. Предсердия и желудочки с каждой стороны сердца соединяются предсердно-желудочковым отверстием. Кровь через сердце движется только в одном направлении. По большому кругу кровообращения из левой части сердца (левого предсердия и левого желудочка) в правую, а по малому из правой в левую.
Правильное направление обеспечивает клапанный аппарат сердца:
трехстворчатый
легочный
митральный
аортальный клапаны.
Они открываются в нужный момент и закрываются, препятствуя кровотоку в обратном направлении.
Трехстворчатый клапан
Он расположен между правым предсердием и правым желудочком. Он состоит из трех створок. Если клапан открыт, кровь переходит из правого предсердия в правый желудочек. Когда желудочек наполняется, мышца его сокращается и под действием давления крови клапан закрывается, препятствуя обратному току крови в предсердие.
Легочный клапан
При закрытом трехстворчатом клапане выход крови в правом желудочке возможен только через легочной ствол в легочные артерии. Легочный клапан расположен на входе в легочный ствол. Он открывается под давлением крови при сокращении правого желудочка, кровь поступает в легочные артерии, затем под действием обратного тока крови при расслаблении правого желудочка он закрывается, препятствуя обратному поступлению крови из легочного ствола в правый желудочек.
Двустворчатый или митральный клапан
Находится между левым предсердием и левым желудочком. Состоит из двух створок. Если он открыт, кровь поступает из левого предсердия в левый желудочек, при сокращении левого желудочка он закрывается, препятствуя обратному току крови.
Аортальный клапан
Закрывает вход в аорту. Тоже состоит из трех створок, которые имеют вид полулуний. Открывается при сокращении левого желудочка. При этом кровь поступает в аорту. При расслаблении левого желудочка, закрывается. Таким образом, венозная кровь (бедная кислородом) из верхней и нижней полой вен попадает в правое предсердие. При сокращении правого предсердия через трехстворчатый клапан она продвигается в правый желудочек. Сокращаясь, правый желудочек выбрасывает кровь через легочной клапан в легочные артерии (малый круг кровообращения). Обогащаясь кислородом в легких кровь превращается в артериальную и по легочным венам продвигается в левое предсердие, затем в левый желудочек. При сокращении левого желудочка артериальная кровь через аортальный клапан под большим давлением попадает в аорту и разносится по всему организму (большой круг кровообращения).
Сердечная мышца называется миокардом
Выделяют сократительный и проводящий миокард.
Сократительный миокард это собственно мышца, которая сокращается и производит работу сердца. Для того чтобы сердце могло сокращаться в определенном ритме, оно имеет уникальную проводящую систему. Электрический импульс для сокращения сердечной мышцы возникает в синоатриальном узле, который находится в верхней части правого предсердия и распространяется по проводящей системе сердца, достигая каждого мышечного волокна.
Строение и функции сердца
Сердце - полый четырехкамерный мышечный орган, нагнетающий кровь в артерии и принимающий венозную кровь, располагающийся в грудной полости. По форме сердце напоминает конус. Оно работает в течение всей жизни. Правая половина сердца (правое предсердие и правый желудочек) полностью отделена от левой его половины (левое предсердие и левый желудочек).
Сердце четырехкамерное; два предсердия, два желудочка обеспечивают кровообращение. Перегородка разделяет сердце на правую и левую стороны, что не позволяет крови смешиваться. Створчатые клапаны обеспечивают движение крови в одном направлении: из предсердий в желудочки. Полулунные клапаны обеспечивают движение крови в одном направлении: из желудочков в большой и малый круги кровообращения. Стенки желудков толще стенок предсердий т.к. выполняют большую нагрузку, выталкивают кровь в большой и малый круги кровообращения. Стенки левого желудочка толще и мощнее т.к. он выполняет большую нагрузку чем правый, выталкивая кровь в большой круг кровообращения.
Предсердия и желудочки соединяются между собой клапанами. Между левым предсердием и левым желудочком клапан имеет две створки и называется двустворчатым, между правым предсердием и правым желудочком находится трёхстворчатый клапан.
Сердце покрыто тонкой и плотной оболочкой, образующий замкнутый мешок – околосердечную сумку. Между сердцем и околосердечной сумкой находится жидкость, увлажняющая сердце и уменьшающая трение при его сокращениях.
Масса сердца в среднем около300 грамм. У тренированных людей размеры сердца больше, чем у нетренированных.
Деятельность сердца представляет собой ритмическую смену трех фаз сердечного цикла: сокращение предсердий (0,1с.), сокращение желудочков (0,3с.) и общего расслабления сердца (0,4с.), весь сердечный цикл составляет (0,8с.)
Давление крови на стенки сосудов называется кровяным давлением, оно создается силой сокращения желудочков сердца.
Сердце работает автоматически всю жизнь.
Строение клеток сердца обусловлено выполняемой ими функцией.
Регуляция и координация сократительной функции сердца осуществляются его проводящей системой.
Чувствительные волокна от рецепторов стенок сердца и его сосудов идут в составе сердечных нервов и сердечных ветвей к соответствующим центрам спинного и головного мозга.
Нервная 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 в сосудах. Импульсы от рецепторов вызывают рефлексы, влияющие на работу сердца. Существуют два вида нервных влияний на сердце: одни – тормозящие, которые снижают частоту сокращений сердца, другие – ускоряющие.
Гуморальная регуляция. Наряду с нервным контролем деятельность сердца регулируется химическими веществами, постоянно поступающими в кровь.
Предсердия и желудочки могут находиться в двух состояниях: сокращенном и расслабленном. Сокращение и расслабление предсердий и желудочков сердца происходят в определенной последовательности и строго согласованы воремени. Сердечный цикл состоит из сокращения предсердий, сокращения желудочков, расслабления желудочков и предсердий (общего расслабления). Продолжительность сердечного цикла зависит от частоты сокращения сердца. У здорового человека в покое сердце сокращается 60-80 раз в 1 мин. Следовательно, время одного сердечного цикла меньше 1 с. Рассмотрим работу сердца на примере одного сердечного цикла. Сердечный цикл начинается с сокращения предсердий, которое длится 0,1 с. В этот момент желудочки расслаблены, створчатые клапаны открыты, полулунные клапаны закрыты. Во время сокращения предсердий вся кровь из них 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. Сокращение мускулатуры желудочков приводит к повышению давления внутри них. Давление в полостях желудочков становится выше давления в полостях предсердий. По законам физики кровь стремится перейти из зоны более высокого давления в зону, где оно ниже, т. е. в сторону предсердий. Движущаяся в сторону предсердий кровь встречает на своем пути створки клапанов. Внутрь предсердий клапаны вывернуться не могут, их удерживают сухожильные нити.
У крови, заключенной в замкнутые полости желудочков, остается один путь - 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. Полулунные клапаны при этом закрыты. В особенностях сердечного цикла заключена способность сохранения рабочей активности сердца в течение всей жизни. Вспомним, что из общей продолжительности сердечного цикла 0,8 с на сердечную паузу приходится 0,4 с. Такого интервала между сокращениями достаточно для полного восстановления работоспособности сердца. Во время каждого сокращения желудочков в сосуды выталкивается определенная порция крови. Ее объем составляет 70-80 мл. За 1 мин сердце взрослого человека, находящегося в покое, прокачивает 5-5,5 л крови. За сутки сердце перекачивает около 10 000 л крови, а за 70 лет - примерно 200 000 000 л крови. При физической нагрузке количество крови, перекачиваемой сердцем за 1 мин у здорового нетренированного человека, увеличивается до 15-20 л. У спортсменов эта величина достигает 30-40 л/мин. Систематические тренировки приводят к увеличению массы и размеров сердца, повышают его мощность.
2. КЛАПАННЫЙ АППАРАТ СЕРДЦА
Кровообращение в организме человека совершается по двум связанным между собой в полостях сердца кругам кровообращения. И сердце выполняет роль главного органа кровообращения – роль насоса. Из выше описанного строения сердца не совсем понятен механизм взаимодействия отделов сердца. Что препятствует смешению артериальной и венозной крови? Эту важную функцию играет так называемый клапанный аппарат сердца.
Клапаны сердца подразделяются на три вида:
Полулунные;
Створчатые;
Митральные.
2.1. Полулунные клапаны
По переднему краю устья нижней полой вены со стороны полости предсердия располагается полулунной формы мышечная заслонка нижней полой вены, valvula venae cavae inferioris, которая идет к нему от овальной ямки, fossa ovalis, перегородки предсердий. Заслонка эта у плода направляет кровь из нижней полой вены через овальное отверстие в полость левого предсердия. В заслонке нередко содержится одна крупная наружная и несколько мелких сухожильных нитей.
Обе полые вены образуют между собой тупой угол; при этом расстояние между их устьями достигает 1,5-2 см. Между местом впадения верхней полой вены и нижней полой веной, на внутренней поверхности предсердия, располагается небольшой межвенозный бугорок, tuberculum intervenosum.
полулунные клапаны
Отверстие легочного ствола, ostium tranci pulmonalis, располагается впереди и слева, оно ведет в легочный ствол, truncus pulmonalis; к его краю прикрепляются образованные дупликатурой эндокарда три полулунных клапана: передний, правый и левый, valvula semilunares sinistra, valvula semilunares anterior, valvula semilunares dextra, свободные их края выступают внутрь легочного ствола.
Все эти три клапана вместе образуют клапан легочного ствола, valva trunci pulmonalis.
Почти посередине свободного края каждого клапана имеется небольшое, малозаметное утолщение - узелок полулунного клапана, nodulus valvulae semilunaris, от которого в обе стороны края клапана отходит плотный тяж, носящий название луночки полулунного клапана, lunula valvulae semilunaris. Полулунные клапаны образуют со стороны легочного ствола углубления - карманы, которые вместе с клапанами препятствуют обратному току крови из легочного ствола в полость правого желудочка.
2.2. Трехстворчатые и митральные клапаны
По окружности предсердно-желудочкового отверстия прикрепляется образованный дупликатурой внутренней оболочки сердца - эндокарда, endocardium, правый предсердно-желудочковый клапан, трехстворчатый клапан, valva atrioventricularis dextra (valva tricuspidalis), препятствующий обратному току крови из полости правого желудочка в полость правого предсердия.
Митральный и трехстворчатый предсердно-желудочковые клапаны
В толще клапана имеется небольшое количество соединительной, эластической ткани и мышечных волокон; последние связаны с мускулатурой предсердия.
Трехстворчатый клапан образуется тремя треугольной формы створками (лопастями-зубцами), cuspis: перегородочной створкой, cuspis septalis, задней створкой, cuspis posterior, передней створкой, cuspis anterior; все три створки своими свободными краями выступают в полость правого желудочка.
Из трех створок одна большая, перегородочная, створка, cuspis septalis, располагается ближе к перегородке желудочков и прикрепляется к медиальной части правого предсердно-желудочкового отверстия. Задняя створка, cuspus posterior, меньшая по величине, прикрепляется к задне-наружиой периферии того же отверстия. Передняя створка, cuspus anterior, самая малая из всех трех створок, укрепляется у передней периферии этого же отверстия и обращена в сторону артериального конуса. Часто между перегородочной и задней створкой может располагаться небольшой добавочный зубец.
Свободные края створок имеют небольшие вырезки. Своими свободными краями створки обращены в полость желудочка.
К краям створок прикрепляются тонкие, неодинаковой длины и толщины сухожильные струны, chordae tendineae, которые начинаются обычно от сосочковых мышц, mm. papillares; некоторые из нитей фиксируются к поверхности створок, обращенной в полость желудочка.
Часть сухожильных струн, главным образом у вершины желудочка, отходит не от сосочковых мышц, а непосредственно от мышечного слоя желудочка (от мясистых перекладин). Ряд сухожильных струн, не связанных с сосочковыми мышцами, направляется от перегородки желудочков к перегородочной створке. Небольшие участки свободного края створок между сухожильными струнами значительно истончены.
К трем створкам трехстворчатого клапана прикрепляются сухожильные струны трех сосочковых мышц так, что каждая из мышц своими нитями связана с двумя соседними створками.
В правом желудочке различают три сосочковые мышцы: одну, постоянную, большую сосочковую мышцу, сухожильные нити которой прикрепляются к задней и передней створкам; эта мышца отходит от передней стенки желудочка - передняя сосочковая мышца, m. papillaris anterior; две другие, незначительные по величине, располагаются в области перегородки - перегородочная сосочковая мышца, m. papillaris septalis (не всегда имеющаяся), и задней стенки желудочка - задняя сосочковая мышца, m. papillarisposterior.
По окружности левого предсердно-желудочкового отверстия прикрепляется левый предсердно-желудочковый (митральный) клапан, valva atrioventricularis sinister (v. mitralis); свободные края его створок выступают в полость желудочка. Они, как и у трехстворчатого клапана, образуются удвоением внутреннего слоя сердца, эндокарда. Этот клапан при сокращении левого желудочка препятствует прохождению крови из его полости обратно в полость левого предсердия.
В клапане различают переднюю створку, cuspus anterior, и заднюю створку, cuspus posterior, в промежутках между которыми иногда располагаются два небольших зубца.
Передняя створка, укрепляясь на передних отделах окружности левого предсердно-желудочкового отверстия, а также на ближайшей к ней соединительнотканной основе отверстия аорты, располагается правее и больше кпереди, чем задняя. Свободные края передней створки фиксируются сухожильными струнами, chordae tendineae, к передней сосочковой мышце, т.papillaris anterior, которая начинается от передне-левой стенки желудочка. Передняя створка несколько больше задней. В связи с тем, что она занимает область между левым предсердно-желудочковым отверстием и отверстием аорты, свободные края ее прилегают к устью аорты.
Задняя створка прикрепляется к заднему отделу окружности указанного отверстия. Она меньше передней и по отношению к отверстию располагается несколько кзади и слева. При посредстве chordae tendinae она фиксируется преимущественно к задней сосочковой мышие, m.papillaris posterior, которая начинается на задне-левой стенке желудочка.
Малые зубцы, залегая в промежутках между большими, фиксируются при помощи сухожильных нитей либо к сосочковым мышцам, либо непосредственно к стенке желудочка.
В толще зубцов митрального клапана, как и в толще зубцов трехстворчатого клапана, залегают соединительнотканные, эластические волокна и небольшое количество мышечных волокон, связанных с мышечным слоем левого предсердия.
Передняя и задняя сосочковые мышцы могут каждая разделяться на несколько сосочковых мышц. От перегородки желудочков, как и в правом желудочке, они начинаются весьма редко.
Со стороны внутренней поверхности стенка задне-левого отдела левого желудочка покрыта большим количеством выступов - мясистых перекладин, trabeculae carneae. Многократно расщепляясь и снова соединяясь, эти мясистые перекладины переплетаются между собой и образуют сеть, более густую, чем в правом желудочке; их особенно много у верхушки сердца в области межжелудочковой перегородки.
2.3. Клапаны аорты
Передне-правый отдел полости левого желудочка - артериальный конус, conus arteriosus, сообщается отверстием аорты, ostium aortae, с аортой. Артериальный конус левого желудочка лежит впереди передней створки митрального клапана и позади артериального конуса правого желудочка; направляясь кверху и вправо, он перекрещивает его. В силу этого и отверстие аорты лежит несколько кзади от отверстия легочного ствола. Внутренняя поверхность артериального конуса левого желудочка, как и правого, гладкая.
По окружности отверстия аорты прикрепляются три полулунных клапана аорты, которые соответственно своему положению в отверстии называются правым, левым и задним полулунными клапанами, valvulae semilunares dextra, sinistra et posterior. Все они вместе образуют клапан аорты, valva aortae.
клапаны аорты
Полулунные клапаны аорты образуются, как и полулунные клапаны легочного ствола, дупликатурой эндокарда, но более развиты. Заложенный в толще каждого из них узелок клапана аорты, nodulus valvulae aortae, более утолщен и тверд. Расположенные с каждой стороны от узелка полулуния клапанов аорты, lunulae valvularum aortae, более крепкие.
Помимо сердца, полулунные клапаны содержатся и в венах. Их задачей является препятствие обратному току крови.
клапаны вен
Строение сократительных (рабочих) кардиомиоцитов. Клетки имеют удлиненную (100-150 мкм) форму, близкую к цилиндрической. Их концы соединяются друг с другом, так что цепочки клеток составляют так называемые функциональные волокна (толщиной до 20 мкм). В области контактов клеток образуются так называемые вставочные диски (см. с. 418). Кардиомиоциты могут ветвиться и образуют пространственную сеть. Их поверхности покрыты базальной мембраной, в которую снаружи вплетаются ретикулярные и коллагеновые волокна. Ядро кардиомиоцита (иногда их два) овальное и лежит в центральной части клетки (рис. 125). У полюсов ядра сосредоточены немногочисленные органеллы общего значения, за исключением агранулярной эндоплазматической сети и митохондрий. Специальные органеллы, которые обеспечивают сокращение, называются миофибрил-лами. Они слабо обособлены друг от друга, могут расщепляться. Их строение аналогично строению миофибрилл миосимпласта скелетного мышечного волокна. Каждая митохондрия располагается на протяжении всего сар-комера. От поверхности плазмолеммы в глубь кардиомиоцита направлены Т-трубочки, находящиеся на уровне Z-линии. Их мембраны сближены, контактируют с мембранами гладкой эндоплазматической (саркоплазматичес-кой) сети. Петли последней вытянуты вдоль поверхности миофибрилл и имеют латеральные утолщения (L-системы), формирующие вместе с Т-тру-бочками триады или диады. В цитоплазме имеются включения гликогена и липидов, особенно много включений миоглобина. Механизм сокращения кардиомиоцитов такой же, как у миосимпласта.
Рефрактерность (от франц. refractaire - невосприимчивый), в физиологии - отсутствие или снижение возбудимости нерва или мышцы после предшествующего возбуждения. Рефрактерность лежит в основе торможения. Рефрактерный период длится от нескольких десятитысячных (во многих нервных волокнах) до нескольких десятых (в мышечных волокнах) долей секунды. Сменяется фазой повышенной возбудимости (см. Экзальтация).
Строение
Миокард образован сердечной исчерченной поперечнополосатой мышечной тканью, представляющей из себя плотное соединение мышечных клеток - кардиомиоцитов, образующих основную часть миокарда. Отличается от других типов мышечной ткани (скелетная мускулатура, гладкая мускулатура) особым гистологическим строением, облегчающим распространение потенциала действия между кардиомиоцитами.
Особенности
Функциональной особенностью миокарда являются ритмичные автоматические сокращения, чередующиеся с расслаблениями, совершаются непрерывно в течение всей жизни организма. Последовательное сокращение и расслабление различных отделов сердца связано с его строением и наличием проводящей системы сердца, по которой распространяется импульс. Миокард предсердий и желудочков разобщен, что делает возможным независимое их сокращение.
"Все или ничего" закон - эмпирический закон, устанавливающий отношение между силой действующего раздражителя и величиной ответной реакции возбудимой структуры. Возбудимая ткань дает максимальную, постоянную по своим параметрам ответную реакцию "все" при любой силе раздражения. Примером служит потенциал действия нейрона.
Сердце является мышечным органом, ответственным за движение крови в нашем организме. Происходит это благодаря его расслаблению и сокращению.
Интересный факт, что сердце обладает физиологическим автоматизмом, т.е. оно выполняет свою функцию независимо от других органов, в том числе и от головного мозга. В сердце есть специальные мышечные волокна (триггерные ), которые стимулируют остальную часть мышечных волокон к сокращению.
Происходит все следующим образом: в мышечных клетках-стимуляторах или триггерных клетках возникает электрический импульс, который распространяется на предсердия, вызывая их сокращение. Желудочки в это время расслаблены, и кровь из предсердий нагнетается в желудочки. Затем импульс переходит на желудочки, что приводит к их сокращению и изгнанию крови из сердца. Кровь поступает в аорту и легочные артерии. По аорте насыщенная кислородом кровь течет к внутренним органам, а по легочным артериям, собранная уже от всех внутренних органов, поступает в легкие. В легких кровь отдает углекислый газ, получает кислород, возвращается обратно в сердце и вновь направляется в аорту.
Не так давно, в 1935 году, было обнаружено, что сердце помимо «насосной» функции обладает еще и эндокринной функцией. В сердце вырабатывается натрийуретический гормон, который регулирует количество жидкости в организме. Стимулом к его выработке является увеличение объема крови, увеличение содержания натрия и гормона вазопрессина в крови. Это приводит к расширению сосудов, выходу жидкости в ткани, ускорению работы почек и, как следствие, к уменьшению объема циркулирующей крови и снижению артериального давления.
Развитие сердца, его строение
Сердечно-сосудистая система развивается в организме плода самой первой. Вначале сердце выглядит как трубка, т.е. как обычный кровеносный сосуд. Затем происходит ее утолщение за счет развития мышечный волокон, что дает сердечной трубке способность к сокращению. Первые, еще слабые, сокращения сердечной трубки происходят на 22-й день от зачатия, а через несколько дней сокращения усиливаются, и кровь начинает двигаться по сосудам плода. Получается, что к концу четвертой недели у плода имеется функционирующая, хоть и примитивная, сердечно-сосудистая система.По мере развития данного мышечного органа в нем появляются перегородки. Они разделяют сердце на полости: два желудочка (правый и левый ) и предсердия (правое и левое ).
Когда сердце разделяется на камеры, разделяется и кровь, протекающая через него. В правом отделе сердца течет венозная кровь, в левом отделе – артериальная. Нижняя и верхняя полые вены впадают в правое предсердие. Между правыми предсердием и желудочком имеется трехстворчатый клапан. Из желудочка в легкие выходит легочной ствол. Из легких в левое предсердие идут легочные вены. Между левым предсердием и желудочком располагается двухстворчатый или митральный клапан. Из левого желудочка кровь поступает в аорту, откуда двигается к внутренним органам.
Всем известно, для того чтобы мышцы хорошо работали их нужно тренировать. А так как сердце орган мышечный, то для поддержания его в нужном тонусе ему тоже нужно давать нагрузку.Прежде всего, сердце тренирует бег и ходьба. Доказано, что ежедневные 30-ти минутные пробежки увеличивают работоспособность сердца на 5 лет. Что касается ходьбы, то она должна быть достаточно быстрой, чтобы после нее появилась легкая одышка. Только в таком случае возможна тренировка сердечной мышцы.
Для хорошего сокращения сердца необходимо соответствующее питание. В рационе должны присутствовать продукты, содержащие много кальция, калия, магния. К ним относятся: все молочные продукты, зеленые овощи (брокколи, шпинат ), зелень, орехи, сухофрукты, бобовые.
Кроме того, для стабильной работы сердца нужны ненасыщенные жирные кислоты, которые содержатся в растительных маслах, таких как оливковое, льняное, абрикосовое.
Для стабильной работы сердца также важен и питьевой режим: как минимум 30 мл на кг массы тела. Т.е. при весе в 70 кг нужно выпивать за день 2,1 л воды, это поддерживает нормальный обмен веществ. Кроме того, достаточное употребление воды позволяет крови не «загустевать», что препятствует дополнительной нагрузке на сердце.
Самые распространенные заболевания сердца
На первом месте среди заболеваний сердца находится ишемическая болезнь (ИБС ). Причиной, как правило, является сужение артерий, питающих сердечную мышцу. Из-за чего, снижается доставка к ней питательных веществ и кислорода. Проявляется ишемическая болезнь по-разному, в зависимости от степени сужения артерий (начиная от боли за грудиной вплоть до смертельного исхода ). Самым известным проявлением ишемической болезни сердца является инфаркт миокарда. Случается он чаще всего из-за неправильно подобранного лечения ИБС или нежелания пациента лечиться. Бывают случаи, когда и пациент выполняет все требования, и препараты хорошо подобраны, но при увеличении физической нагрузки сердце все равно не справляется. Инфаркт миокарда, как правило, случается во время резкого подъема артериального давления, так что риск развития инфаркта миокарда намного больше у тех, кто страдает артериальной гипертензией.Лечится ИБС назначением противоатеросклеротических препаратов (снижающих уровень холестерина в крови ), бета-блокаторов, препаратов, разжижающих кровь (аспирин ).
Следующим по частоте встречаемости являются пороки сердца. Подразделяются они на врожденные и приобретенные. Первые возникают еще при нарушении развития плода в утробе матери. Многие из них проявляются уже с рождения ребенка недостаточностью кровообращения. Т.е. такой ребеночек плохо развивается, слабо набирает вес. В дальнейшем при прогрессировании недостаточности становится необходимым проведение операции по исправлению дефекта. Приобретенные пороки сердца чаще всего возникают из-за инфекции. Это может быть как стафилококковая, стрептококковая и грибковая инфекция. Приобретенные пороки также лечатся оперативно.
Из всех болезней сердца также нужно отметить воспаление оболочек сердца. Среди них: эндокардит (воспаление эндокарда - внутреннего слоя сердца ), миокардит (воспаление миокарда, непосредственно самой мышечной ткани ), перикардит (повреждение перикарда – ткани покрывающей мышечную ткань ).
Причиной также является инфекция, которая тем или иным образом попала в сердце. Лечение начинают с назначения агрессивных антибиотиков, добавляя при этом препараты для улучшения сердечной деятельности и кровообращения. Если инфекция приводит к повреждению клапанов сердца, то в данном случае, после излечения от инфекции, показано оперативное лечение. Оно заключается в удалении пораженного клапана и постановке искусственного. Операция тяжелая, после нее нужно постоянно принимать лекарственные препараты, однако, многим пациентам она спасла жизнь.
Каким образом исследуется функция сердца?
Одним из самых простых и доступных методов обследования сердца является электрокардиография (ЭКГ ). По ней можно определить частоту сокращения сердца, выявить определить тип аритмии (если таковая имеется ). Также можно обнаружить изменения ЭКГ при инфаркте миокарда. Однако, только по результату ЭКГ диагноз не выставляется. Для подтверждения используют другие лабораторные и инструментальные методы. К примеру, чтобы подтвердить диагноз «инфаркт миокарда» кроме ЭКГ исследования нужно взять кровь на определение тропонинов и креатинкиназы (составляющие сердечной мышцы, которые при ее повреждении поступают в кровь, в норме не выявляются ).Самым информативным в плане визуализации, является ультразвуковое исследование (УЗИ
) сердца. На экране монитора хорошо видны все структуры сердца: и предсердия, и желудочки, и клапаны, и сосуды сердца. Особенно важно выполнение УЗИ при наличии хотя бы одной из жалоб: слабость, одышка, продолжительное повышение температуры тела, ощущение сердцебиения, перебои в работе сердца, боли в области сердца, моменты потери сознания, отеки на ногах. А также при наличии:
изменений при электрокардиографическом исследовании;
шумов в сердце;
повышенного артериального давления;
любой формы ишемической болезни сердца;
кардиомиопатии;
заболевания перикарда;
системных заболеваний (ревматизм, системная красная волчанка, склеродермия
);
врожденных или приобретенных пороков сердца;
заболеваний легких (хронический бронхит, пневмосклероз, бронхоэктатическая болезнь, бронхиальная астма
).
Высокая информативность данного метода позволяет подтвердить или исключить заболевания сердца.
Лабораторные исследования крови, как правило, применяются для выявления инфаркта миокарда, инфекций сердца (эндокардита, миокардита ). При обследовании на выявление заболеваний сердца чаще всего исследуют: С-реактивный белок, креатинкиназу –МВ, тропонины, лактатдегидрогеназу (ЛДГ ), СОЭ, лейкоцитарную формулу, уровень холестерина и триглицеридов.
Какие самые распространенные препараты для сердечников
Как правило, первое, что имеют под рукой страдающие болезнями сердца – это валидол или корвалол. Эти препараты обладают хорошим отвлекающим эффектом, но ни в коем случае не лечебным.Из лекарственным препаратов самыми востребованными являются бета-блокаторы. Их принимают пациенты с различного рода аритмиями, возникшими на фоне ИБС.
Больные, страдающие сердечной недостаточностью, для поддержания сократительной способности сердца принимают сердечные гликозиды. Однако, со временем сердце истощается и от приема препаратов становится только хуже.
Для снижения нагрузки на сердце, многие пациенты уменьшают объем циркулирующей крови за счет приема мочегонных.
Легко ли поменять сломавшийся «мотор»?
Пересадка сердца - это процедура, при которой хирург удаляет больное сердце и заменяет его здоровым донорским. Во время операции, в то время когда хирург заменяет больное сердце здоровым, кровообращение в теле поддерживается механическим насосом. Такую операцию проводят, когда другие способы лечения неэффективны. Кандидаты на пересадку сердца обычно находятся в терминальной стадии заболевания сердца и вероятность выживания без пересадки очень мала. При правильном выборе кандидата на пересадку и донора успешность очень высока. 81% пациентов живут до года, 75% живут до 3 лет, 68% до 5 лет. Примерно половина живет более 10 лет. Стоимость данной процедуры зависит от патологии и страны. В Европе и США "цена" на пересадку сердца колеблется от 800.000 долларов до полутора миллионов, в то время как в России она будет стоить порядка 250.000$.Среднее человеческое сердце делает 72 удара в минуту. Это примерно 100.000 ударов в день, 3.600.000 в год, и 2.500.000.000 за всю жизнь.
За день среднее, здоровое сердце перекачивает примерно семь с половиной тысяч литров крови через 96.000 километров кровеносных сосудов.
Сердце вырабатывает свои электрические импульсы, поэтому оно продолжает биться вне тела при достаточном количестве кислорода.
Сердце начинает биться на четвертой неделе после зачатия и перестаёт только после смерти.
Женское сердце бьётся быстрее мужского. Среднее мужское сердце делает примерно 70 ударов в минуту, в то время как среднее женское сердце делает 78.
Вероятность сердечного приступа выше в понедельник утром, чем в любое другое время.
Сердце — анатомические данные
Итак, сердце (греч. kardia, отсюда название науки о сердце — кардиология) — представляет собой полый мышечный орган, который принимает кровь из впадающих венозных сосудов и нагнетает уже обогащенную кровь в артериальную систему. Сердце человека состоит из 4-ех камер: левое предсердие, левый желудочек, и правый желудочек. Между собой левое и правое сердце разделены межпредсердной и межжелудочковой перегородками. В правых отделах течет венозная (не насыщенная кислородом кровь), в левых — артериальная (насыщенная кислородом кровь).
2 Общие функции сердца
В данном разделе мы опишем общие функции сердечной мышцы, как органа в целом.
3 Автоматизм
В состав клеток сердца (кардиомиоцитов) входят и так называемые атипичные кардиомиоциты, которые подобно электрическому скату спонтанно вырабатывают электрические импульсы возбуждения, а они в свою очередь способствуют сокращению сердечной мышцы. Нарушение данного свойс свойства приводит, чаще всего, к остановке кровообращения и без оказания своевременной помощи является летальной.
4 Проводимость
В сердце человека есть определенные проводящие пути, которые обеспечивают проведение электрического заряда по сердечной мышце не хаотично, а направленно, в определенной последовательности, от предсердий к желудочкам. При нарушении в проводящей системе сердца выявляются различного рода аритмии, блокады и прочие нарушения ритма, которые требуют медицинского терапевтического, а иногда и хирургического вмешательства.
5 Сократимость
Основная масса клеток системы сердца состоит из типичных (рабочих) клеток, которые обеспечивают сокращение сердца. Механизм сравним с работой других мышц (бицепс, трицепс, мышца радужки глаза), так в мышцу поступает сигнал из атипичных кардиомиоцитов, после чего они сокращаются. При нарушении сократимости сердечной мышцы чаще всего наблюдаются различного рода отеки (легких, нижних конечностей, рук, всей поверхности тела), которые образуются из-за сердечной недостаточности.
6 Тоничность
Это способность, благодаря особому гистологическому (клеточному) строению, сохранять свою форму во все фазы сердечного цикла. (Сокращение сердца — систола, расслабление — диастола). Все вышеописанные свойства делают возможной сложнейшую, и, пожалуй, самую важную функцию — насосную. Насосная функция обеспечивает правильное, своевременное и полноценное продвижение крови по сосудам организма, без данного свойства, жизнедеятельность организма (без помощи медицинской техники) невозможна.
7 Эндокринная функция
Эндокринная функция сердечной и сосудистой системы обеспечивается секреторными кардиомиоцитами, которые встречаются преимущественно в ушках сердца и правом предсердии. Секреторные клетки вырабатывают предсердный натрийуретический гормон (ПНГ). Выработка данного гормона происходит при перегрузке и перерастяжении мышцы правого предсердия. Для чего же это делается? Ответ лежит в свойствах данного гормона. ПНГ главным образом действует на почки, стимулируя диурез, также под действием ПНГ происходит расширение сосудов и снижение артериального давления, что в купе с повышением диуреза вызывает уменьшение лишней жидкости в организме и снижает нагрузку на правое предсердие, как следствие выработка ПНГ уменьшается.
8 Функция правого предсердия (ПП)
Кроме вышеописанной секреторной функции ПП, существует и биомеханическая функция. Так в толще стенки ПП лежит синусовый узел, генерирующий электрический заряд и способствующий сокращению сердечной мышцы от 60 и выше ударов в минуту. Также стоит выделить, что ПП, являясь одной из камер сердца, несет функцию передвижения крови из верхней и нижней полых вен в ПЖ, а в отверстии между предсердием и желудочком находится трехстворчатый клапан.
9 Функция правого желудочка (ПЖ)
ПЖ преимущественно выполняет механическую функцию. Так при его сокращении кровь попадает через легочной клапан в легочной ствол, а далее непосредственно в легкие, где происходит насыщение крови кислородом. При снижении данного свойства ПЖ происходит застой венозной крови сначала в ПП, а потом и во всех венах организма, что приводит к отекам нижних конечностей, образованию тромбов, как в ПП, так и преимущественно в венах нижних конечностей, что при отсутствии лечения может привести к жизнеугрожающиму, а в 40% случаев даже летальному состоянию — тромбоэмболия легочной артерии (ТЭЛА).
10 Функция левого предсердия (ЛП)
ЛП выполняет функцию продвижения уже обогащенной кислородом крови в ЛЖ. Именно с ЛП начинается большой круг кровообращения, который обеспечивает все органы и ткани организма кислородом. Главное свойство данного отдела состоит в разгрузке давления ЛЖ. При развитии недостаточности ЛП, кровь уже обогащенная кислородом забрасывается обратно в легкие, что ведет к отеку легких и при отсутствии лечения, исход чаще всего летальный.
11 Функция левого желудочка
Между ЛП и ЛЖ находится митральный клапан, именно через него кровь попадает в ЛЖ, а далее, через аортальный клапан в аорту и всему организму. В ЛЖ самое большое давление из всех полостей сердца, именно поэтому стенка ЛЖ наиболее толстая, так в норме она достигает 10-12 мм. Если левый желудочек перестает выполнять свои свойства на 100%, происходит повышенная нагрузка на левое предсердие, что также, впоследствии, может привести к отеку легких.
12 Функция межжелудочковой перегородки
Главной функцией межжелудочковой перегородки служит препятствие смешивания потоков из левого и правого желудочков. При патологии МЖП возникает смешивание венозной крови с артериальной, что, впоследствии, приводит к, заболеваниям легких, недостаточности правых и левых отделов сердца, такие состояния без хирургического вмешательства чаще всего заканчиваются летально. Также в толще межжелудочковой перегородки проходит путь, проводящий электрический заряд от предсердий к желудочкам, что вызывает синхронную работу всех отделов сердечной и сосудистой системы.
13 Выводы
Все вышеперечисленные свойства являются очень важными для нормальной работы сердца и жизнедеятельности организма человека в целом, так как нарушение хотя бы одной из них влечет за собой различной степени угрозы жизни человека.
Форма сердца не одинакова у разных людей. Она определяется возрастом, полом, телосложением, здоровьем, другими факторами. В упрощенных моделях описывается сферой, эллипсоидами, фигурами пересечения эллиптического параболоида и трехосного эллипсоида. Мера вытянутости (фактор) формы есть отношение наибольших продольного и поперечного линейных размеров сердца. При гиперстеническом типе телосложения отношение близко к единице и астеническом - порядка 1,5. Длина сердца взрослого человека колеблется от 10 до 15 см (чаще 12-13 см), ширина в основании 8-11 см (чаще 9-10 см) и переднезадний размер 6-8,5 см (чаще 6, 5-7 см). Масса сердца в среднем составляет у мужчин 332 г (от 274 до 385 г), у женщин - 253 г (от 203 до 302 г).
По отношению к средней линии тела сердце располагается несимметрично - около 2/3 слева от нее и около 1/3 - справа. В зависимости от направления проекции продольной оси (от середины его основания до верхушки) на переднюю грудную стенку различают поперечное, косое и вертикальное положение сердца. Вертикальное положение чаще встречается у людей с узкой и длинной грудной клеткой, поперечное - у лиц с широкой и короткой грудной клеткой. Сердце может самостоятельно обеспечить венозный возврат только в сосудах, расположенных в данный момент выше верха предсердий, то есть самотёком, силой гравитации. Выполняя насосные функции в системе кровообращения, сердце постоянно нагнетает кровь в артерии. Простые расчеты показывают, что в течение 70 лет сердце обычного человека выполняет более 2,5 млрд ударов и перекачивает 250 млн литров крови .
Строение сердца
Сердце находится в левой части грудной клетки в так называемой околосердечной сумке - перикарде , который отделяет сердце от других органов. Стенка сердца состоит из трех слоев - эпикарда, миокарда и эндокарда. Эпикард состоит из тонкой (не более 0,3-0,4 мм) пластинки соединительной ткани, эндокард состоит из эпителиальной ткани, а миокард состоит из сердечной поперечно-полосатой мышечной ткани.
Сердце состоит из четырех отдельных полостей, называемых камерами: левое предсердие , правое предсердие , левый желудочек , правый желудочек . Они разделены перегородками. В правое предсердие входят полые, в левое предсердие - легочные вены. Из правого желудочка и левого желудочка выходят, соответственно, легочная артерия (легочный ствол) и восходящая аорта . Правый желудочек и левое предсердие замыкают малый круг кровообращения , левый желудочек и правое предсердие - большой круг . Сердце расположено в нижней части переднего средостения, большая часть его передней поверхности прикрыта легкими с впадающими участками полых и легочных вен, а также выходящими аортой и легочным стволом. В полости перикарда содержится небольшое количество серозной жидкости.
Стенка левого желудочка приблизительно в три раза толще, чем стенка правого желудочка, так как левый должен быть достаточно сильным, чтобы вытолкнуть кровь в большой круг кровообращения для всего организма (сопротивление крови в большом круге кровообращения в несколько раз больше, а давление крови в несколько раз выше, чем в малом круге кровообращения).
Существует необходимость поддержания тока крови в одном направлении, в противном случае сердце могло бы наполниться той самой кровью, которая перед этим была отправлена в артерии. Ответственными за ток крови в одном направлении являются клапаны, которые в соответствующий момент открываются и закрываются, пропуская кровь или ставя ей заслон. Клапан между левым предсердием и левым желудочком называется митральный клапан или двухстворчатый клапан, так как состоит из двух лепестков. Клапан между правым предсердием и правым желудочком носит название трёхстворчатый клапан - он состоит из трех лепестков. В сердце находятся еще аортальный и легочный клапаны. Они контролируют вытекание крови из обоих желудочков.
Кровообращение
Коронарное кровообращение
Каждая клетка сердечной мышцы должна иметь обеспеченное постоянное поступление кислорода и питательных веществ. За этот процесс ответственно собственное кровообращение сердца, то есть коронарное кровообращение. Название происходит от 2 артерий, которые как венец, оплетают сердце. Коронарные артерии непосредственно отходят от аорты. Через коронарную систему проходит до 20 % вытолкнутой сердцем крови. Только такая мощная порция обогащенной кислородом крови обеспечивает непрерывную работу животворного насоса человеческого организма.
Цикл работы сердца
Работа сердца
Здоровое сердце ритмично и без перерывов сжимается и разжимается. В одном цикле работы сердца различают три фазы:
- Наполненные кровью предсердия сокращаются. При этом кровь через открытые клапаны нагнетается в желудочки сердца (они в это время остаются в состоянии расслабления). Сокращение предсердий начинается с места впадения в него вен, поэтому устья их сжаты и попасть назад в вены кровь не может.
- Происходит сокращение желудочков с одновременным расслаблением предсердий. Трехстворчатые и двустворчатые клапаны, отделяющие предсердия от желудочков, поднимаются, захлопываются и препятствуют возврату крови в предсердия, а аортальный и легочный клапаны открываются. Сокращение желудочков нагнетает кровь в аорту и легочную артерию.
- Пауза (диастола) - это расслабление всего сердца, или короткий период отдыха этого органа. Во время паузы из вен кровь попадает в предсердия и частично стекает в желудочки. Когда начнется новый цикл, оставшаяся в предсердиях кровь будет вытолкнута в желудочки - цикл повторится.
Один цикл работы сердца длится около 0,85 сек., из которых на время сокращения предсердий приходится только 0,11 сек, на время сокращения желудочков 0,32 сек., и самый длинный - период отдыха, продолжающийся 0,4 сек. Сердце взрослого человека, находящегося в покое, работает в системе около 70 циклов в минуту.
Автоматия сердца
Определенная часть сердечной мышцы специализируется на выдаче остальному сердцу управляющих сигналов в форме соответствующих электрических импульсов. Эти части мышечной ткани названы возбуждающе-проводящей системой. Основной ее частью является синусно-предсердный узел, называемый водителем ритма , помещенный на своде правого предсердия. Он управляет частотой работы сердца путем отправки регулярных электрических импульсов. Электрический импульс через пути в мышце предсердия поступает в предсердно-желудочный узел. Возбужденный узел посылает импульс дальше, в отдельные клетки мышцы, вызывая их сокращение. Возбуждающе-проводящая система обеспечивает ритмичную работу сердца при помощи синхронизированного сокращения предсердий и желудочков.
Регуляция работы сердца
Работа сердца регулируется нервной и эндокринной системами, а также ионами Ca и K, которые содержатся в крови. Работа нервной системы над сердцем состоит в регуляции частоты и силы сердечных сокращений (симпатическая нервная система обуславливает усиление сокращений, парасимпатическая - ослабляет). Работа эндокринной системы над сердцем состоит в выделении гормонов, которые усиливают или ослабляют сердечные сокращения. Основной железой выделения гормонов, которые регулируют работу сердца, являются надпочечники . Они выделяют гормоны адреналин и ацетилхолин , функции которых относительно сердца соответствуют функциям симпатической и парасимпатической системам. Такую же работу исполняют соответственно ионы Ca и K.
Электрические и акустические явления
При работе сердца (как и любой мышцы) происходят электрические явления, которые вызывают появление электромагнитного поля вокруг работающего органа. Электрическую активность сердца можно зарегистрировать с помощью специальных электродов, наложенных на определенные участки тела. С помощью электрокардиографа получают электрокардиограмму (ЭКГ) - картину изменений во времени разности потенциалов на поверхности тела. ЭКГ играет важную роль в диагностике инфаркта и других заболеваний сердечно-сосудистой системы.
Акустические явления, называемые тонами сердца, можно услышать, прикладывая к грудной клетке ухо или стетоскоп . Каждый сердечный цикл в норме разделяют на 4 тона. Ухом при каждом сокращении слышны первые 2 . Более долгий и низкий связан с закрытием дву- и трехстворчатого клапанов, более короткий и высокий - это закрываются клапаны аорты и легочной артерии. Между одним и вторым тоном идет фаза сокращения желудочков .
Примечания
См. также
Ссылки
Wikimedia Foundation . 2010 .
Смотреть что такое "Сердце человека" в других словарях:
Ср. Много есть у меня Для пиров серебра, Для бесед красных слов, Для веселья вина. Кольцов. Песня. Ср. Я до отставки не пивал: Спросите, скажет весь квартал. Теперь же с горя как напьюся, То будто бы развеселюся. А.Е. Измайлов. Пьяница. Ср. Вино… … Большой толково-фразеологический словарь Михельсона
Вино веселитъ сердце человѣка. Ср. Много есть у меня Для пировъ серебра, Для бесѣдъ красныхъ словъ, Для веселья вина. Кольцовъ. Пѣсня. Ср. Я до отставки не пивалъ: Спросите, скажетъ весь кварталъ. Теперь же съ горя какъ напьюся, То будто бы… …
Ненасытима утроба волка, да сердце человѣка. Ср. Довольно ль? «Нѣтъ еще!» Не треснула бъ. «Не бойсь». Смотри, ты Крезомъ сталъ. «Еще, еще маленько: Хоть горсточку прибрось». Эй, полно! Посмотри, сума ползетъ ужъ врозь. «Еще щепоточку!» Но тутъ… … Большой толково-фразеологический словарь Михельсона (оригинальная орфография)
