Анатомия и физиология сердца: строение, функции, гемодинамика, сердечный цикл, морфология

Строение сердца любого организма имеет много характерных нюансов. В процессе филогенеза, то есть эволюции живых организмов к более сложным, сердце птиц, животных и человека приобретает четыре камеры вместо двух камер у рыб и трех камер у земноводных. Такое сложное строение наилучшим образом приспособлено для разделения потоков артериальной и венозной крови. Кроме этого, анатомия сердца человека подразумевает множество мельчайших деталей, каждая из которых выполняет свои строго определенные функции.

Сердце как орган

Итак, сердце является не чем иным, как полым органом, состоящим из специфической мышечной ткани, которая и осуществляет моторную функцию. Сердце располагается в грудной клетке за грудиной, больше слева, а продольная ось его направлена кпереди, влево и вниз. Спереди сердце граничит с легкими, почти полностью прикрываясь ими, оставляя лишь незначительную часть, непосредственно прилегающую к грудной клетке изнутри. Границы этой части по другому называются абсолютной сердечной тупостью, а определить их можно с помощью простукивания грудной стенки ().

У людей с нормальной конституцией сердце имеет полугоризонтальное положение в грудной полости, у лиц с астенической конституцией (худощавых и высоких) – почти вертикальное, а у гиперстеников (плотных, коренастых, с большой мышечной массой) – почти горизонтальное.

положение сердца

Задняя стенка сердца прилегает к пищеводу и к крупным магистральным сосудам (к грудному отделу аорты, к нижней полой вене). Нижняя часть сердца расположена на диафрагме.

внешнее строение сердца

Возрастные особенности

Сердце человека начинает формироваться на третьей неделе внутриутробного периода и продолжается весь период вынашивания беременности, проходя стадии от однокамерной полости к четырехкамерному сердцу.

развитие сердца во внутриутробном периоде

Формирование четырех камер (двух предсердий и двух желудочков) происходит уже в первые два месяца беременности. Мельчайшие структуры полностью формируются к родам. Именно в первые два месяца сердце эмбриона наиболее уязвимо для негативного влияния некоторых факторов на будущую маму.

Сердце плода участвует в кровотоке по его организму, но отличается кругами кровообращения – у плода пока не работает собственное дыхание легкими, а “дышит” он через плацентарную кровь. В сердце плода существуют некоторые отверстия, позволяющие “выключать” легочной кровоток из кровообращения до родов. Во время родов, сопровождающихся первым криком новорожденного, и, следовательно, в момент повышения внутригрудного давления и давления в сердце ребенка, эти отверстия закрываются. Но это происходит далеко не всегда, и у ребенка они могут остаться, например, (не следует путать с таким пороком, как дефект межпредсердной перегородки). Открытое окно пороком сердца не является, и впоследствии, по мере роста ребенка, зарастает.

гемодинамика в сердце до и после рождения

Сердце новорожденного ребенка имеет округлую форму, а размеры его составляют 3-4 см в длину и 3-3.5 см в ширину. В первый год жизни ребенка сердце значительно увеличивается в размерах, причем больше в длину, чем в ширину. Масса сердца новорожденного ребенка составляет около 25-30 грамм.

По мере роста и развития малыша сердце также растет, иногда значительно опережая развитие самого организма согласно возрасту. К 15 годам масса сердца возрастает почти в десять раз, а объем его увеличивается более, чем в пять раз. Наиболее интенсивно сердце растет до пяти лет, а затем в период полового созревания.

У взрослого человека размеры сердца составляют около 11-14 см в длину, и 8-10 см в ширину. Многие справедливо полагают, что размеры сердца каждого человека соответствуют размеру его сжатого кулака. Масса сердца у женщин составляет около 200 грамм, а у мужчин – около 300-350 грамм.

После 25 лет начинаются изменения в соединительной ткани сердца, которая образует сердечные клапаны. Эластичность их уже не такая, как в детстве и юношестве, а края могут стать неровными. По мере взросления, а затем и старения человека изменения происходят во всех структурах сердца, а также в сосудах, его питающих (в коронарных артериях). Эти изменения могут приводить к развитию многочисленных кардиологических заболеваний.

Анатомические и функциональные особенности сердца

Анатомически сердце представляет собой орган, разделенный с помощью перегородок и клапанов на четыре камеры. “Верхние” две называются предсердиями (atrium), а “нижние” две – желудочками (ventriculum). Между правым и левым предсердиями располагается межпредсердная перегородка, а между желудочками – межжелудочковая. В норме эти перегородки не имеют в себе отверстия. Если же отверстия имеются, это приводит к смешиванию артериальной и венозной крови, и, соответственно, к гипоксии многих органов и тканей. Такие отверстия называются дефектами перегородок и относятся к .

базовое строение камер сердца

Границами между верхними и нижними камерами являются атрио-вентрикулярные отверстия – левое, прикрытое створками митрального клапана, и правое, прикрытое створками трикуспидального клапана. Целостность перегородок и правильная работа клапанных створок предотвращают смешивание кровяных потоков в сердце, и способствуют четкому однонаправленному движению крови.

Предсердия и желудочки отличаются – предсердия имеют меньшие размеры, нежели желудочки, и меньшую толщину стенок. Так, стенка предсердий составляет порядка всего трех миллиметров, стенка правого желудочка – около 0.5 см, а левого – около 1.5 см.

У предсердий имеются небольшие выступы – ушки. Они обладают незначительной присасывающей функцией для лучшего нагнетания крови в полость предсердий. В правое предсердие возле его ушка впадает устье полой вены, а в левое – легочные вены в количестве четырех (реже пяти). От желудочков отходят легочная артерия (называемая чаще легочным стволом) справа и луковица аорты слева.

строение сердца и входящих в него сосудов

Изнутри верхние и нижние камеры сердца тоже отличаются и имеют свои особенности. Поверхность предсердий является более гладкой, чем желудочков. От клапанного кольца между предсердием и желудочком берут начало тонкие соединительнотканные клапаны – двустворчатый (митральный) слева и трехстворчатый (трикуспидальный) справа. Другим краем створки обращены внутрь желудочков. Но для того, чтобы они не свисали свободно, их как бы поддерживают тонкие сухожильные нити, называемые хордами. Они словно пружинки, растягиваются при смыкании створок клапанов и сжимаются при раскрытии створок. Хорды берут начало от сосочковых мышц из стенки желудочков – в составе трех в правом и двух в левом желудочке. Именно поэтому желудочковая полость имеет неровную и бугристую внутреннюю поверхность.

Функции предсердий и желудочков также различаются. В связи с тем, что предсердиям кровь необходимо проталкивать в желудочки, а не в более крупные и длинные сосуды, преодолевать сопротивление мышечной ткани им приходится меньшее, поэтому предсердия меньше по размеру и стенки их тоньше, нежели у желудочков. Желудочки проталкивают кровь в аорту (слева) и в легочную артерию (справа). Условно сердце разделяется на правую и левую половину. Правая половина служит для потока исключительно венозной крови, а левая – для артериальной. Схематично «правое сердце» обозначается синим цветом, а «левое сердце» – красным. В норме эти потоки никогда не смешиваются.

гемодинамика в сердце

Один сердечный цикл длится около 1 секунды и осуществляется следующим образом. В момент наполнения кровью предсердий стенки их расслабляются – происходит диастола предсердий. Открыты клапаны полых вен и легочных вен. Трикуспидальный и митральный клапаны закрыты. Затем предсердные стенки напрягаются и выталкивают кровь в желудочки, трикуспидальный и митральный клапаны открыты. В этот момент происходит систола (сокращение) предсердий и диастола (расслабление) желудочков. После принятия крови желудочками трикуспидальный и митральный клапаны закрываются, а клапаны аорты и легочной артерии открываются. Далее сокращаются уже желудочки (систола желудочков), а предсердия вновь наполняются кровью. Наступает общая диастола сердца.

сердечный цикл

Основная функция сердца сводится к насосной, то есть к проталкиванию определенного кровяного объема в аорту с такими давлением и скоростью, чтобы кровь была доставлена к самым отдаленным органам и к мельчайшим клеточкам организма. Причем в аорту проталкивается артериальная кровь с высоким содержанием кислорода и питательных веществ, поступающая в левую половину сердца из сосудов легких (притекает к сердцу по легочным венам).

Венозная кровь, с низким содержанием кислорода и других веществ, собирается от всех клеток и органов с систему полых вен, и притекает в правую половину сердца из верхней и нижней полых вен. Далее венозная кровь выталкивается из правого желудочка в легочную артерию, а затем в легочные сосуды с целью осуществления газообмена в альвеолах легких и с целью обогащения кислородом. В легких артериальная кровь собирается в легочные венулы и вены, и вновь притекает в левую половину сердца (в левое предсердие). И так регулярно сердце осуществляет перекачивание крови по организму с частотой 60-80 ударов в минуту. Данные процессы обозначаются понятием «кругов кровообращения». Их два – малый и большой:

• Малый круг включает в себя поток венозной крови из правого предсердия через трикуспидальный клапан в правый желудочек – затем в легочную артерию – далее в артерии легких – обогащение крови кислородом в легочных альвеолах – поток артериальной крови в мельчайшие вены легких – в легочные вены – в левое предсердие.
• Большой круг включает поток артериальной крови из левого предсердия посредством митрального клапана в левый желудочек – через аорту в артериальное русло всех органов – после газообмена в тканях и органах кровь становится венозной (с большим содержанием углекислого газа вместо кислорода) – далее в венозное русло органов – в систему полых вен – в правое предсердие.

круги кровообращения

Видео: анатомия сердца и сердечный цикл кратко

Морфологические особенности сердца

Если рассмотреть срезы сердца под микроскопом, то можно увидеть особенный тип мускулатуры, который больше не встречается ни в одном органе. Это разновидность поперечно-полосатой мускулатуры, но имеющей существенные гистологические отличия от обычных скелетных мышц и от мышц, выстилающих внутренние органы. Основная функция сердечной мышцы, или миокарда, заключается в обеспечении важнейшей способности сердца, составляющей основу жизнедеятельности всего организма в целом. Это способность к сокращению, или сократимость.

Для того, чтобы волокна сердечной мышцы сокращались синхронно, к ним необходимо подвести электрические сигналы, которые и возбуждают волокна. В этом заключается другая способность сердца – .

Проводимость и сократимость возможны за счет того, что сердце в автономном режиме генерирует в себе электричество. Данные функции (автоматизм и возбудимость) обеспечиваются особенными волокнами, которые являются составной частью проводящей системы. Последняя представлена электрически активными клетками синусового узла, атрио-вентрикулярного узла, пучком Гиса (с двумя ножками – правой и левой), а также волокнами Пуркинье. В том случае, когда у пациента поражение миокарда затрагивает эти волокна, развиваются , по-другому называемые .

сердечный цикл

В норме электрический импульс зарождается в клетках синусового узла, который располагается в зоне ушка правого предсердия. За короткий промежуток времени (около половины миллисекунды) импульс распространяется по миокарду предсердий, а далее попадает в клетки атрио-вентрикулярного соединения. Обычно сигналы передаются к АВ-узлу по трем основным трактам – пучкам Венкенбаха, Тореля и Бахмана. В клетках АВ-узла время передачи импульса удлиняется до 20-80 миллисекунд, а затем импульсы попадают посредством правой и левой ножек (а также передней и задней ветвей левой ножки) пучка Гиса к волокнам Пуркинье, и в итоге, к рабочему миокарду. Частота передачи импульсов по всем проводящим путям равна частоте сердечных сокращений и составляет 55-80 импульсов в минуту.

Итак, миокард, или сердечная мышца является средней оболочкой в стенке сердца. Внутренняя и внешняя оболочки представляют собой соединительную ткань, и называются эндокардом и эпикардом. Последний слой входит в состав перикардиальной сумки, или сердечной “сорочки”. Между внутренним листком перикарда и эпикардом образуется полость, заполненная очень незначительным количеством жидкости, для обеспечения лучшего скольжения листков перикарда в моменты сердечных сокращений. В норме объем жидкости составляет до 50 мл, превышение данного объема может свидетельствовать о перикардите.

строение сердечной стенки и оболочки

Кровоснабжение и иннервация сердца

Несмотря на то, что сердце является насосом по обеспечению всего организма кислородом и питательными веществами, само оно тоже нуждается в артериальной крови. В связи с этим вся стенка сердца имеет хорошо развитую артериальную сеть, которая представлена разветвлением коронарных (венечных) артерий. Устья правой и левой венечных артерий отходят от корня аорты и подразделяются на ветви, проникающие в толщу сердечной стенки. Если эти важнейшие артерии забиваются тромбами и атеросклеротическими бляшками, у пациента разовьется , и орган уже не сможет выполнять свои функции в полном объеме.

расположение коронарных артерий, кровоснабжающих сердечную мышцу (миокард)

На то, с какой частотой и силой бьется сердце, оказывают влияние нервные волокна, отходящие от важнейших нервных проводников – блуждающего нерва и симпатического ствола. Первые волокна обладают способностью замедлять частоту ритма, последние – увеличивать частоту и силу сердцебиения, то есть действуют подобно адреналину.

иннервация сердца

В заключение необходимо отметить, что анатомия сердца может иметь какие-либо отклонения у отдельных пациентов, поэтому определить норму или патологию у человека способен только врач после проведения обследования, способного наиболее информативно визуализировать сердечно-сосудистую систему.

Видео: лекция по анатомии сердца

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 человека - это конусообразный полый мышечный орган, в который поступает кровь из впадающих в него венозных стволов, и перекачивающий её в артерии, которые примыкают к сердцу. Полость сердца разделена на 2 предсердия и 2 желудочка. Левое предсердие и левый желудочек в совокупности образуют «артериальное сердце», названное так по типу проходящей через него крови, правый желудочек и правое предсердие объединяются в «венозное сердце», названное по тому же принципу. Сокращение сердца называется систола, расслабление - диастола.

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 трёхосного 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).

Сердце человека - романтический орган. У нас оно считается вместилищем души. «Сердцем чувствую» - говорят в народе. У африканских аборигенов оно считается органом ума.

Здоровое сердце представляет собой сильный, непрерывно работающий орган, размером с кулак и весом около полкилограмма.

Cостоит из 4-х камер. Мышечная стенка, называемая перегородкой, делит сердце на левую и правую половины. В каждой половине находится 2 камеры.

Верхние камеры называются предсердиями, нижние - желудочками. Два предсердия разделены межпредсердной перегородкой, а два желудочка - межжелудочковой перегородкой. Предсердие и желудочек каждой стороны сердца соединяются предсердно-желудочковым отверстием. Это отверстие открывает и закрывает предсердно-желудочковый клапан. Левый предсердно-желудочковый клапан известен также как митральный клапан, а правый предсердно-желудочковый клапан - как трехстворчатый клапан. Правое предсердие получает всю кровь, возвращающуюся из верхней и нижней частей организма. Затем через трикуспидальный клапан, оно посылает ее к правому желудочку, которое в свою очередь нагнетает кровь через клапан легочного ствола - к легким.

В легких кровь обогащается кислородом и возвращается в левое предсердие, которое через митральный клапан посылает ее в левый желудочек.

Левый желудочек через аортальный клапан по артериям нагнетает кровь по всему организму, где она снабжает ткани кислородом. Обедненная кислородом кровь по венам возвращается в правое предсердие.

Кровоснабжение сердца осуществляется двумя артериями: правой венечной артерией и левой венечной артерией, которые являются первыми ветвями аорты. Каждая из венечных артерий выходит из соответствующей правой и левой пазух аорты. Для предотвращения кровотока в обратном направлении служат клапаны.

Виды клапанов: двухстворчатый, трехстворчатый и полулунный.

Полулунные клапаны имеют клиновидные створки, которые препятствуют возвращению крови на выходе из сердца. В сердце есть два полулунных клапана. Один из этих клапанов предотвращает обратный ток в легочной артерии, другой клапан находится в аорте и служит для аналогичной цели.

Другие клапаны предотвращают ток крови из нижних камер сердца в верхние. Двухстворчатый клапан находится в левой половине сердца, трехстворчатый – в правой. У этих клапанов схожее строение, но один из них имеет две створки, а другой, соответственно, три.

Для перекачки крови через сердце в его камерах происходят чередующиеся расслабления (диастолы) и сокращения (систолы), во время которых камеры наполняются кровью и выталкивают ее соответственно.

Естественный водитель ритма, называемый синусовым узлом или узлом Кис-Фляка, располагается в верхней части правого предсердия. Это анатомическое образование, которое контролирует и регулирует сердечный ритм в соответствие с активностью организма, временем суток и многими другими факторами, влияющими на человека. В естественном водителе ритма сердца возникают электрические импульсы, которые проходят через предсердия, заставляя их сокращаться, к атриовентрикулярному (то есть предсердно-желудочковому) узлу, расположенному на границе предсердий и желудочков. Затем возбуждение по проводящим тканям распространяется в желудочках, вызывая их сокращение. После этого сердце отдыхает до следующего импульса, с которого начинается новый цикл.

Основной функцией сердца является обеспечение кровообращения сообщением крови кинетической энергии. Для обеспечения нормального существования организма в различных условиях сердце может работать в достаточно широком диапазоне частот. Такое возможно благодаря некоторым свойствам, таким как:

Автоматия сердца - это способность сердца ритмически сокращаться под влиянием импульсов, зарождающихся в нем самом. Описана выше.

Возбудимость сердца - это способность сердечной мышцы возбуждаться от различных раздражителей физической или химической природы, сопровождающееся изменениями физико – химических свойств ткани.

Проводимость сердца - осуществляется в сердце электрическим путем вследствие образования потенциала действия в клетках пейс-мейкерах. Местом перехода возбуждения с одной клетки на другую, служат нексусы.

Сократимость сердца – Сила сокращения сердечной мышцы прямо пропорциональна начальной длине мышечных волокон

Рефрактерность миокарда – такое временое состояние не возбудимости тканей

При сбое сердечного ритма происходит мерцание, фибриляция – быстрые асинхронные сокращения сердца, что может привести к летальному исходу.

Нагнетание крови обеспечивается посредством попеременного сокращения (систола) и расслабления (диастола) миокарда. Волокна сердечной мышцы сокращаются вследствие электрических импульсов (процессов возбуждения), образующихся в мембране (оболочке) клеток. Эти импульсы появляются ритмически в самом сердце. Свойство сердечной мышцы самостоятельно генерировать периодические импульсы возбуждения называется автоматией.

Мышечное сокращение в сердце - хорошо организованный периодический процесс. Функция периодической (хронотропной) организации этого процесса обеспечивается проводящей системой.

В результате ритмического сокращения сердечной мышцы обеспечивается периодическое изгнание крови в сосудистую систему. Период сокращения и расслабления сердца составляет сердечный цикл. Он складывается из систолы предсердий, систолы желудочков и общей паузы. Во время систолы предсердий давление в них повышается от 1-2 мм рт. ст. до 6-9 мм рт. ст. в правом и до 8-9 мм рт. ст. в левом. В результате кровь через предсердно-желудочковые отверстия подкачивается в желудочки. У человека кровь изгоняется, когда давление в левом желудочке достигает 65-75 мм рт. ст., а в правом - 5-12 мм рт. ст. После этого начинается диастола желудочков, давление в них быстро падает, вследствие чего давление в крупных сосудах становится выше и полулунные клапаны захлопываются. Как только давление в желудочках снизится до 0, открываются створчатые клапаны и начинается фаза наполнения желудочков. Диастола желудочков заканчивается фазой наполнения, обусловленной систолой предсердий.

Длительность фаз сердечного цикла - величина непостоянная и зависит от частоты ритма сердца. При неизменном ритме длительность фаз может нарушаться при расстройствах функций сердца.

Сила и частота сердечных сокращений могут меняться в соответствии с потребностями организма, его органов и тканей в кислороде и питательных веществах. Регуляция деятельности сердца осуществляется нейрогуморальными регуляторными механизмами.

Сердце обладает и собственными механизмами регуляции. Одни из них связаны со свойствами самих волокон миокарда - зависимостью между величиной ритма сердца и силой сокращения его волокна, а также зависимостью энергии сокращений волокна от степени растяжения его во время диастолы.

Упругие свойства материала миокарда, проявляемые вне процесса активного сопряжения, называют пассивными. Наиболее вероятные носители упругих свойств - опорно-трофический остов (в особенности - коллагеновые волокна) и актомиозиновые мостики, имеющиеся в определенном количестве и в пассивной мышце. Вклад опорно-трофического остова в упругие свойства миокарда возрастает при склеротических процессах. Мостиковый компонент жесткости увеличивается при ишемической контрактуре и воспалительных заболеваниях миокарда.

БИЛЕТ 34 (БОЛЬШОЙ И МАЛЫЙ КРУГ КРОВООБРАЩЕНИЯ)

Кровообращение - циркуляция крови в организме. Кровь может выполнять свои функции, только циркулируя в организме.

Система органов кровообращения: сердце (центральный орган кровообращения) и кровеносные сосуды (артерии, вены, капилляры).

Строение сердца

Сердце - полый четырехкамерный мышечный орган. Величина сердца приблизительно соответствует размеру кулака. Масса сердца в среднем 300 г. Наружная оболочка сердца - перикард . Он состоит из двух листков: один образует околосердечную сумку , другой - наружную оболочку сердца - эпикард . Между околосердечной сумкой и эпикардом имеется полость, наполненная жидкостью для уменьшения трения при сокращении сердца. Средняя оболочка сердца - миокард . Он состоит из поперечно-полосатой мышечной ткани особого строения (сердечная мышечная ткань) . В ней соседние мышечные волокна связаны между собой цитоплазматическими мостиками. Межклеточные соединения не препятствуют проведению возбуждения, благодаря чему сердечная мышца способна быстро сокращаться. В нервных клетках и скелетных мышцах каждая клетка возбуждается изолированно. Внутренняя оболочка сердца - эндокард . Он выстилает полость сердца и образует створки - клапаны.

Сердце человека состоит из четырех камер: 2 предсердия (левое и правое) и 2 желудочка (левый и правый). Мышечная стенка желудочков (особенно левого) толще стенки предсердий. В правой половине сердца течет венозная кровь, в левой - артериальная.

Между предсердиями и желудочками имеются створчатые клапаны (между левыми - двустворчатый, между правыми - трехстворчатый). Между левым желудочком и аортой и между правым желудочком и легочной артерией имеются полулунные клапаны (состоят из трех листков, напоминающих кармашки). Клапаны сердца обеспечивают движение крови только в одном направлении: из предсердий в желудочки, а из желудочков в артерии.

Работа сердца

Сердце сокращается ритмично: сокращения чередуются с расслаблениями. Сокращение отделов сердца называется систолой , а расслабление - диастолой . Сердечный цикл - период, охватывающий одно сокращение и одно расслабление. Он продолжается 0,8 с и состоит из трех фаз: I фаза - сокращение (систола) предсердий - длится 0,1 с; II фаза - сокращение (систола) желудочков - длится 0,3 с; III фаза - общая пауза - и предсердия и желудочки расслаблены - длится 0,4 с. В состоянии покоя частота сердечных сокращений взрослого человека составляет 60-80 раз в 1 мин. Миокард обра­зован особой поперечно-полосатой мышечной тканые сокращающейся непроизвольно. Для сердечной мышцы характерна автоматия - способность сокращаться под действием импульсов, возникающих в самом сердце. Это связано с особыми клетками, залегающими в сердечной мышце, в которых ритмично появляются возбуждения-

Рис. 1. Схема строения сердца (вертикаль­ный разрез):

1 - мышечная стенка правого желудочка, 2 - сосочковые мышцы, от которых отходят сухожильные нити (3), прикрепляющиеся к клапану (4), распо­ложенному между предсердием и желудочком, 5 - правое предсердие, 6 - отверстие нижней полой вены; 7 - верхняя полая вена, 8 - перего­родка между предсердиями, 9 - отверстия четырех легочных вен; 10 - правое предсердие, 11 - мы­шечная стенка левого желудочка, 12 - перегород­ка между желудочками

Автоматическое сокращение сердца продолжается и при изоляции из организма. При этом возбуждение, поступившее в одну точку, переходит на всю мышцу и все ее волокна сокращаются одновременно.

В работе сердца различают три фазы. Первая - сокращение предсердий, вторая - сокращение желудочков - систола, третья - одновременное расслаблениe предсердий и желудочков - диастола, или пауза в последней фазе оба предсердия заполняются кровью вен и она свободно проходит в желудочки. Поступившая в желудочки кровь давит на клапаны предсердий с нижней стороны, и они закрываются. При сокращении обоих желудочков в их полостях нарастает давление крови и она поступает в аорту и легочную артерию (в большой и малый круги кровообращения). После сокращения желудочков наступает их расслабление. За паузой следует сокращение предсердий, затем желудоч­ков и т. д.

Период от одного сокращения предсердий до другого называют сердечным циклом. Каждый цикл длится 0,8 с. Из этого времени на сокращение предсердий приходится 0,1 с, на сокращение желудочков - 0,3 с, а общая пауза сердца длится 0,4 с. Если частота сердечных сокраще­ний увеличивается, время каждого цикла уменьшается. Это происходит в основном за счет укорочения общей паузы сердца. При каждом сокращении оба желудочка выбрасывают в аорту и легочную артерию одинаковое количество крови (в среднем около 70 мл), которое называется ударным объемом крови.

Работа сердца регулируется нервной системой в зависимости от воздействия внутренней и внешней сре­ды: концентрации ионов калия и кальция, гормона щи­товидной железы, состояния покоя или физической работы, эмоционального напряжения. К сердцу как к рабочему органу подходят два вида центробежных нервных волокон, относящихся к вегетативной нервной системе. Одна пара нервов (симпатические волокна) при раздражении усиливает и учащает сердечные сокращения. При раздражении другой пары нервов (ветви блуждающего нерва) импульсы, поступающие к сердцу, ослабляют его деятельность.

Работа сердца связана с деятельностью других орга­нов. Если возбуждение в центральную нервную систему передается от работающих органов, то из центральной нервной системы оно передается на нервы, усиливающие функцию сердца. Так рефлекторным путем устанавли­вается соответствие между деятельностью различных органов и работой сердца. Сердце сокращается 60-80 раз в минуту.

Стенки артерий и вен состоят из трех слоев: внутренний (тонкий слой эпителиальных клеток), средний (толстый слой эластичных волокон и клеток гладкой мышечной ткани) и наружный (рыхлая соединительная ткань и нервные волокна). Капилляры состоят из одного слоя эпителиальных клеток.

Артерии - сосуды, по которым кровь течет от сердца к органам и тканям. Стенки состоят из трех слоев. Различают следующие типы артерий: артерии эластического типа (ближайшие к сердцу крупные сосуды), артерии мышечного типа (средние и мелкие артерии, которые оказывают сопротивление кровотоку и тем самым регулируют приток крови к органу) и артериолы (последние разветвления артерии, переходящие в капилляры).

Капилляры - тонкие сосуды, в которых происходит обмен жидкостями, питательными веществами и газами между кровью и тканями. Их стенка состоит из одного слоя эпителиальных клеток..

Вены - сосуды, по которым кровь течет от органов к сердцу. Стенки их (как и у артерий) состоят из трех слоев, но они тоньше и беднее эластическими волокнами. Поэтому вены менее упруги. Большинство вен снабжено клапанами, которые препятствуют обратному току крови.

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:

1. 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.
2. 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.
3. 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)