Как работает сердце человека

«Как работает сердце человека»

Сердце человека — это четырёхкамерный полый мышечный орган, находящийся в грудной полости. Имея небольшой вес, около 300 г у мужчин и 250 г у женщин сердце выполняет в организме важнейшую функцию — это главный орган кровообращения, ритмические сокращение которого обеспечивают продвижение крови по сосудам благодаря которому становится возможным обеспечение органов и тканей всеми питательными веществами и кислородом, а также удаление из них продуктов обмена.

Сердце работает беспрерывно и совершает более 100 тыс. ударов в день, перекачивая 760 литров крови через 60тыс. сосудов.

Сосуды, по которым кровь выносится из сердца называются артериями, а сосуды, приносящие кровь к сердцу, — венами. Правая половина сердца полностью отделена от левой мышечной перегородкой. Каждая половина состоит из предсердия и желудочка, соответственно различают правое предсердие и правый желудочек и левое предсердие и левый желудочек.

Внешне сердце напоминает конус. Продольная ось сердца направлена косо — справа налево, сверху вниз и сзади наперед. На 2/3 располагается в левой части грудной клетки. Различают верхушку сердца и более широкое основание. Также выделяют грудинно-ребёрную поверхности, диафрагмальную поверхность и боковый лёгочные поверхности. И борозды сердца: венечная борозда (граница между предсердиями и желудочками); передняя межжелудочковая борозда; задняя межжелудочковая борозда, которые соединяются между собой посредством вырезки верхушки сердца.

Стенку сердца составляют три слоя: тонкий внутренний — эндокард, толстый мышечный слой — миокард, тонкий наружный слой — эпикард, который является листком серозной оболочки сердца — перикарда.

Эндокард выстилает изнутри полости сердца и повторяет их рельеф.

Миокард образован сердечной поперечно-полосатой мышечной тканью и состоит из сердечных миоцитов соединённых между собой большим количеством перемычек, с помощью которых они связаны в мышечные комплексы или волокна, образующие узкоплетистую сеть. Эта сеть обеспечивает полное ритмичное сокращение предсердий и желудочков. Толщина миокарда наименьшая у предсердий, а наибольшая у левого желудочка.

Существует такое понятие, как мягкий скелет сердца. Он состоит из соединительнотканных образований, входящих в состав миокарда: фиброзные кольца, фиброзные треугольники. Вместе с миокардом они обеспечивают сильное и полное сокращение камер сердца и предохраняют миоциты от перерастяжения.

Кровоснабжение сердца

Хотя через камеры сердца проходит огромное количество крови, само сердце ничего не извлекает из нее для собственного питания. Его высокие метаболические потребности обеспечиваются коронарными артериями — специальной системой сосудов, по которым сердечная мышца непосредственно получает примерно 10% всей прокачиваемой ею крови.

Состояние коронарных артерий имеет важнейшее значение для нормальной работы сердца. В них нередко развивается процесс постепенного сужения (стеноз), который при перенапряжении вызывает загрудинные боли и приводит к сердечному приступу.

Две коронарные артерии, диаметром 0,3−0,6 см каждая, представляют собой первые ответвления аорты, отходящие от нее примерно на 1 см выше аортального клапана. Левая коронарная артерия почти сразу же делится на две крупные ветви, одна из которых (передняя нисходящая ветвь) проходит по передней поверхности сердца к его верхушке. Вторая ветвь (огибающая) располагается в желобке между левым предсердием и левым желудочком; вместе с правой коронарной артерией, лежащей в желобке между правым предсердием и правым желудочком, она, как корона, огибает сердце. Отсюда и название «коронарные».

От крупных коронарных сосудов отходят меньшие веточки, которые проникают в толщу сердечной мышцы, снабжая ее питательными веществами и кислородом. Передняя нисходящая ветвь левой коронарной артерии питает переднюю поверхность и верхушку сердца, а также переднюю часть межжелудочковой перегородки. Огибающая ветвь питает часть стенки левого желудочка, отдаленную от межжелудочковой перегородки. Правая коронарная артерия снабжает кровью правый желудочек и у 80% людей — заднюю часть межжелудочковой перегородки. Примерно в 20% случаев эта часть получает кровь из левой огибающей ветви. Синусный и АВ узлы обычно снабжаются кровью из правой коронарной артерии. Интересно отметить, что коронарные артерии — единственные, в которые основное количество крови поступает во время диастолы, а не систолы. Это связано главным образом с тем, что во время систолы желудочков эти артерии, глубоко проникающие в толщу сердечной мышцы, пережимаются и не могут вместить большое количество крови.

Венозная кровь в коронарной системе собирается в крупные сосуды, располагающиеся обычно вблизи коронарных артерий. Часть их сливается, образуя крупный венозный канал — коронарный синус, который проходит по задней поверхности сердца в желобке между предсердиями и желудочками и открывается в правое предсердие.

При повышении давления в коронарных артериях и увеличении работы сердца кровоток в коронарных артериях возрастает. Недостаток кислорода также приводит к резкому возрастанию коронарного кровотока. Симпатические и парасимпатические нервы, по-видимому, слабо влияют на коронарные артерии, оказывая основное свое действие прямо на сердечную мышцу.

Как же работает сердце?

Сердце постоянно наполнено кровью. Предсердия принимают кровь из вен и проталкивают её в желудочки. Желудочки выбрасывают кровь в артерии: правый через лёгочный ствол в лёгочные артерии, а левый в аорту. Правая половина сердца содержит венозную кровь, левая половина — артериальную. Между собой они не сообщаются. Движение крови между камерами и сосудами регулируется с помощью системы клапанов. Каждое предсердие соединяется с желудочком предсердно — желудочковым отверстием, каждое из которых закрывается створчатыми клапанами. Легочный ствол и аорта у своего начала имеют полулунные клапаны в соответствии с формой их створок. Правый называют также легочным, а левый — аортальным. Эти клапаны допускают ток крови из желудочков в артерии, но не обратно. Между предсердиями и венами клапанов нет. Клапан правого желудочка трёхстворчатый, клапан левого желудочка двухстворчатый, ещё его называют митральным. При сокращении предсердий створки клапана прижимаются током крови к стенкам желудочка и не препятствуют её прохождению, при сокращении желудочков свободные края створок смыкаются из-за возросшего давления и не дают крови попасть обратно в предсердие. При этом со стороны желудочков к створкам прикрепляются сухожильные хорды, которые препятствую выворачиванию листков клапана внутрь предсердий.

Сердечный цикл Последовательность сокращений камер сердца называют сердечным циклом. За время цикла каждая из четырех камер проходит не только фазу сокращения (систолы), но и фазу расслабления (диастолы). Первыми сокращаются предсердия: вначале правое, почти сразу же за ним левое. Эти сокращения обеспечивают быстрое заполнение кровью расслабленных желудочков. Затем сокращаются желудочки, с силой выталкивающие содержащуюся в них кровь. В это время предсердия расслабляются и заполняются кровью из вен. Каждый такой цикл продолжается в среднем 6/7 секунды.

Одна из наиболее характерных особенностей сердца — его способность к регулярным спонтанным сокращениям, не требующим внешнего пускового механизма типа нервной стимуляции. Эта способность обусловлена тем, что сердечная мышца активируется электрическими импульсами, возникающими в самом сердце. Их источником служит небольшая группа видоизмененных мышечных клеток в стенке правого предсердия. Они образуют поверхностную С-образную структуру, длиной примерно 15 мм, которая носит название синоатриального, или синусного, узла. Его называют также водителем ритма (пейсмекером) — он не только запускает сердцебиения, но и определяет их исходную частоту, характерную для каждого вида животных и сохраняющуюся постоянной в отсутствие регуляторных (химических или нервных) воздействий.

Возникающие в водителе ритма импульсы волнообразно распространяются по мышечным стенкам обоих предсердий, вызывая их практически одновременное сокращение. На уровне фиброзной перегородки между предсердиями и желудочками (в центральной части сердца) происходит задержка этих импульсов, поскольку они могут распространяться только по мышцам. Однако здесь находится мышечный пучок, т.н. атриовентрикулярная (АВ) проводящая система. Ее начальная часть, в которую поступает импульс, называется АВ узлом. По нему импульс распространяется очень медленно, поэтому между возникновением импульса в синусном узле и его распространением по желудочкам проходит около 0,2 сек. Именно эта задержка и позволяет крови поступать из предсердий в желудочки, пока последние остаются еще расслабленными.

Из АВ узла импульс быстро распространяется вниз по проводящим волокнам, образующим т.н. пучок Гиса. Эти волокна пронизывают фиброзную перегородку и входят в верхний отдел межжелудочковой перегородки. Затем пучок Гиса делится на две ветви, идущие по обеим сторонам верхней части этой перегородки. Ветвь, проходящая по левожелудочковой стороне перегородки (левая ножка пучка Гиса), вновь разделяется и ее волокна веерообразно распределяются по всей внутренней поверхности левого желудочка. Ветвь, идущая по правожелудочковой стороне (правая ножка пучка Гиса), сохраняет строение плотного пучка почти до самой верхушки правого желудочка, и здесь разделяется на волокна, распределяющиеся под эндокардом обоих желудочков. Через эти волокна, носящие название волокон Пуркинье, любой импульс может быстро распространиться по внутренней поверхности обоих желудочков. Затем он направляется вверх по боковым стенкам желудочков, вызывая их сокращение, идущее снизу вверх, что приводит к выталкиванию крови в артерии.

Регуляция сердечных сокращений

Сердце взрослого человека обычно сокращается с частотой 60−90 раз в минуту. У детей частота сердцебиений выше: у младенцев примерно 120, а у детей до 12 лет — 100 в минуту. Это лишь средние показатели, и в зависимости от условий они могут очень быстро меняться.

Сердце обильно снабжено нервами двух типов, регулирующими частоту его сокращений. Волокна парасимпатической нервной системы достигают сердца в составе идущего из мозга блуждающего нерва и оканчиваются главным образом в синусном и АВ узлах. Стимуляция этой системы приводит к общему «замедляющему» эффекту: снижается частота разрядов синусного узла (и, следовательно, частота сердцебиений) и увеличивается задержка импульсов в АВ узле. Волокна симпатической нервной системы достигают сердца в составе нескольких сердечных нервов. Они оканчиваются не только в обоих узлах, но и в мышечной ткани желудочков. Раздражение этой системы вызывает «ускоряющий» эффект, противоположный эффекту парасимпатической системы: возрастает частота разрядов синусного узла и сила сокращений сердечной мышцы. Интенсивная стимуляция симпатических нервов может в 2−3 раза увеличить частоту сердцебиений и объем выбрасываемой за минуту крови (минутный объем).

Активность двух систем нервных волокон, регулирующих работу сердца, контролируется и координируется сосудодвигательным (вазомоторным) центром, расположенным в продолговатом мозгу. Наружная часть этого центра посылает импульсы в симпатическую нервную систему, а из середины исходят импульсы, активирующие парасимпатическую нервную систему. Вазомоторный центр не только регулирует работу сердца, но и координирует эту регуляцию с воздействием на мелкие периферические кровеносные сосуды. Иными словами, воздействие на сердце осуществляется одновременно с регуляцией артериального давления и других функций.

Вазомоторный центр и сам испытывает влияние многих факторов. Сильные эмоции, например возбуждение или страх, усиливают поступление в сердце импульсов, идущих из центра по симпатическим нервам. Важную роль играют и физиологические изменения. Так, возрастание концентрации углекислоты в крови наряду со снижением содержания кислорода вызывает мощную симпатическую стимуляцию сердца. Переполнение кровью (сильное растяжение) определенных участков сосудистого русла оказывает противоположное действие, угнетая симпатическую и стимулируя парасимпатическую нервную систему, что приводит к замедлению сердцебиений.

Физические нагрузки тоже усиливают симпатические влияния на сердце и повышают частоту сердечных сокращений вплоть до 200 в минуту и более, но этот эффект, по-видимому, реализуется не через вазомоторный центр, а напрямую через спинной мозг.

Ряд факторов влияет на работу сердца непосредственно, без участия нервной системы. Например, повышение температуры сердца ускоряет ритм сердечных сокращений, а снижение замедляет его. Некоторые гормоны, такие, как адреналин и тироксин, тоже оказывают прямой эффект и, поступая в сердце с кровью, увеличивают частоту сердцебиений.

Регуляция силы и частоты сердечных сокращений — очень сложный процесс, в котором взаимодействуют многочисленные факторы. Одни из них влияют на сердце прямо, тогда как другие действуют опосредованно — через различные уровни центральной нервной системы. Вазомоторный центр обеспечивает координацию этих влияний на работу сердца с функциональным состоянием остальных отделов системы кровообращения таким образом, что достигается нужный эффект.

Как работает сердце человека, учитывая то, что оно состоит из четырех камер:

· левый желудочек;

· левое предсердие;

· правый желудочек;

· правое предсердие.

сердце кровоснабжение артериальный сокращение Правая половина нашего сердца состоит из крови, идущей из вены, с небольшим содержанием кислорода. Данная кровь выталкивается сердцем сквозь легочные артерии в легкие, где она присваивает кислород в необходимом для организма количестве.

После кровь от легких направляется в левую половину сердца, а далее сердце освобождает эту кровь через аорту, и кровь растекается по всему телу, благодаря сложной артериальной системе и капиллярам.

Проходя по всему организму, кровь насыщает ткани воздухом и питательными веществами сквозь капилляры, а уносит углекислоту и продукты обмена. Кровь идет по венам в правый отдел сердца, и далее по кругу.