Сердце

Кровь движется по трубкам – сосудам, а роль насоса выполняет сердце. Эту транспортную систему организма называют сердечно-сосудистой, или кровеносной. Кровь переносит также гормоны, ферменты и другие вещества, что обеспечивает работу организма как единого целого.

Кровообращение

Кровеносные сосуды замкнуты в два круга кровообращения – большой и малый. Большой круг кровообращения служит для доставки необходимых веществ всем органам и тканям, а малый круг кровообращения – для обогащения крови, оттекающей от органов, кислородом в легких и удаления из нее углекислого газа. Каждый круг кровообращения начинается и заканчивается в сердце, поэтому оно имеет четыре камеры. Две камеры, выталкивающие кровь в большой и малый круги кровообращения, являются желудочками сердца, две камеры принимающие кровь, – предсердия (рис. 1). Сосуды, по которым кровь оттекает от сердца, называются артериями, а сосуды, по которым кровь к сердцу возвращается, – венами. Обогащенную кислородом кровь принято называть артериальной, она течет по артериям большого круга и по венам малого круга кровообращения. Бедная кислородом венозная кровь движется в венах большого круга кровообращения и в артериях малого круга.

Расположение сердца

Расположено сердце в грудной полости, позади грудины. В левой половине грудной полости находится 2/3 сердца, и только 1/3 лежит справа. Такая асимметрия свойственна лишь человеку и возникла в связи с вертикальным положением его тела. Верхняя граница сердца (основание) проецируется на грудину на уровне третьих ребер, верхушка сердца определяется слева между пятым и шестым ребром почти на одной линии с соском. Границы сердца меняются с возрастом и зависят от пола и телосложения. Так, у новорожденных сердце почти целиком расположено в левой половине грудной полости и лежит горизонтально. При заболеваниях сердца, например при его пороках, полости сердца увеличиваются и соответственно смещаются его границы.

Строение сердца

Сердце представляет собой полый мышечный орган конусообразной формы массой около 300 г у мужчин и 220 г у женщин. На рентгенограммах видно, что размер сердца соответствует величине сложенной в кулак кисти. Расширенная верхняя часть сердца, где расположены крупные сосуды, называется основанием, а суженная нижняя часть, обращенная вперед и влево, – верхушкой сердца.

Сердце

Внутри сердце продольной перегородкой разделено на две половины, не сообщающихся между собой, – правую и левую. В правой половине сердца течет венозная кровь, в левой – артериальная. Каждая половина сердца состоит из двух камер: верхней – предсердия и нижней – желудочка. Предсердия сообщаются с соответствующими желудочками посредством предсердно-желудочковых отверстий (правого и левого). Через эти отверстия кровь в момент сокращения предсердий перегоняется в желудочки.

В правое предсердие поступает кровь со всего тела по двум самым крупным венам: верхней и нижней полым венам. Сюда же впадает венечная пазуха сердца, собирающая венозную кровь из тканей самого сердца. При сокращении мышцы предсердий (систола предсердий) кровь из правого предсердия поступает в правый желудочек. Из правого желудочка выходит легочный ствол, по которому в момент сокращения желудочков (систола желудочков) венозная кровь поступает в легкие. Со стороны полости правого желудочка правое предсердно-желудочковое отверстие в фазу систолы желудочков закрывается трехстворчатым клапаном (рис.2). Края створок клапана с помощью особых сухожильных нитей соединены с сосочковыми мышцами на внутренней стенке желудочка, это не позволяет им выворачиваться в сторону предсердия и не допускает обратного тока крови из желудочка в предсердие.

В устье легочного ствола также расположен клапан, имеющий вид трех карманов (полулунных заслонок), открывающихся по направлению тока крови в момент систолы желудочков. При расслаблении желудочков (диастола) карманы заполняются кровью, их края смыкаются, что препятствует обратному проникновению крови из легочного ствола в сердце.

Сердце

В левое предсердие по четырем легочным венам поступает обогащенная кислородом кровь из легких. В фазу систолы предсердий она переходит в левый желудочек. Клапан отверстия между левым предсердием и левым желудочком имеет две створки и называется митральным клапаном. Он устроен подобно трехстворчатому клапану. Из левого желудочка выходит аорта, несущая артериальную кровь ко всем органам и тканям. Аортой начинается большой круг кровообращения. Отверстие аорты закрыто клапаном из трех полулунных заслонок, механизм действия которого такой же, как у клапана легочного ствола. Вид клапанов сердца представлен на рис.3.

Иногда сердечные клапаны, поврежденные при некоторых заболеваниях (например, при ревматизме), не могут достаточно плотно закрываться, тогда работа сердца нарушается, возникают пороки сердца.

Стенки камер сердца значительно различаются по толщине: в предсердиях она составляет 2–3 мм, в левом желудочке – в среднем 15 мм, в правом – около 6 мм. Это связано с развитием мышечной оболочки сердца, которое определяется тем, с какой силой кровь должна быть вытолкнута из данной камеры. Левый желудочек сердца имеет самые толстые стенки, так как выталкивает кровь в большой круг кровообращения, сосуды которого кровь проходит в среднем за 22 секунды. По сосудам малого круга кровообращения кровь движется 4–5 секунд.

Стенка сердца состоит из трех оболочек: внутренней – эндокарда, средней – миокарда и наружной – эпикарда. Эндокард выстилает полости сердца изнутри, а его выросты (складки) образуют клапаны сердца. Миокард – средняя, мышечная оболочка сердца, состоящая из особых мышечных волокон, их сокращение которых происходит непроизвольно.

В миокарде выделяют два отдела: миокард предсердий, состоящий из двух слоев, и миокард желудочков, образованный тремя слоями мышечных волокон. Мышечные волокна предсердий и желудочков не соединяются между собой, так как с разных сторон прикрепляются к фиброзным кольцам, расположенным у основания предсердно-желудочковых клапанов. Это позволяет предсердиям и желудочкам сокращаться независимо. Последовательность сокращений предсердий и желудочков обеспечивается так называемой проводящей системой сердца, состоящей из мышечных волокон особого строения. Последние образуют в миокарде предсердий и желудочков узлы и пучки.

Эпикард, покрывающий сердце снаружи, является внутренним листком особой серозной оболочки сердца, плотно срастающимся с миокардом. Наружный листок серозной оболочки входит в состав перикарда – околосердечной сумки. Между листками имеется щелевидная полость, содержащая серозную жидкость. Перикард отграничивает сердце от соседних органов, а серозная жидкость в его полости способствует уменьшению трения при сердечных сокращениях.

Питание сердца осуществляется из двух коронарных (венечных) артерий. Они отходят от аорты на уровне ее клапана. Кровь в эти артерии поступает во время расслабления (диастолы) желудочков, когда полулунные заслонки клапана аорты смыкаются и открывается вход в коронарные сосуды. От этих артерий отходят многочисленные ветви, которые обеспечивают питание стенки сердца. Если сосуды в толще миокарда оказываются закупоренными атеросклеротическими отложениями или кровяным сгустком (тромбом) либо когда их стенки спастически сокращаются, участок сердца, «обслуживаемый» этими сосудами, перестает снабжаться кровью. Так развивается инфаркт миокарда.

Как работает сердце?

Наличие клапанов в сердце уподобляет его насосу, обеспечивающему разность давления крови между артериями и венами и ее течение в одном направлении. При остановке сердца давление в артериях и венах быстро выравнивается, и кровообращение прекращается.

Сокращается сердце под влиянием импульсов, возникающих в нем самом, а именно, в узлах проводящей системы. Эта способность сердца ритмически сокращаться получила название автоматизма. Нервы, иннервирующие сердце, не вызывают его сокращений, а только регулируют их силу и частоту, приспосабливая интенсивность кровообращения к потребностям организма. Например, при физической работе сердце сокращается сильнее и чаще, чем в условиях покоя. Такое же действие на сердце оказывает и адреналин, поступающий в кровь во время эмоционального напряжения (гнев, страх, боль, радость).

Как уже говорилось, сокращение мышц сердца называют систолой, а расслабление – диастолой. Предсердия и желудочки сокращаются не одновременно, а последовательно. При нормальной частоте сокращений сердца – в среднем 70 ударов в минуту – полный цикл сердечной деятельности продолжается 0,8 секунды. В свое время известный физиолог И.М. Сеченов рассчитал, что желудочки работают 8 часов в сутки, и это явилось обоснованием восьмичасового рабочего дня. Во время мышечной работы, а также при повышении температуры тела или окружающей среды частота сокращений сердца может резко увеличиться, достигая 200 ударов в 1 минуту – это тахикардия. Уменьшение числа сердечных сокращений называется брадикардией. О частоте сердечных сокращений можно судить по пульсу.

Исследование сердца

Информацию об изменении ритма сердца и наличии патологии можно получить методом электрокардиографии – регистрации электрической активности сердца. На электрокардиограмме (ЭКГ) фиксируются колебания – зубцы, соответствующие циклу сердечной деятельности. Увеличение или уменьшение интервалов между отдельными зубцами ЭКГ свидетельствует об изменениях в работе сердца. Электрокардиография играет ведущую роль в диагностике инфаркта миокарда, особенно в определении локализации, обширности и глубины поражения.

Физическая тренировка приводит к совершенствованию тела, в том числе и сердечной мышцы. Толщина миокарда увеличивается. Сердце спортсменов поэтому имеет относительно бόльшие размеры и работает экономичнее. У тренированных людей при физической нагрузке частота сердечных сокращений возрастает в меньшей степени, чем у нетренированных. Здоровое сердце – залог успешной и активной жизни до глубокой старости.

Автор: Ольга Гурова, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник, доцент кафедры анатомии человека РУДН