Сердце имеет сложное строение и выполняет не менее сложную и важную работу. Ритмично сокращаясь, оно обеспечивает кровоток по сосудам.

Находится сердце за грудиной, в среднем отделе грудной полости и почти полностью окружено легкими. Оно может немного смещаться в сторону, поскольку свободно висит на кровеносных сосудах. Расположено сердце несимметрично. Его длинная ось наклонена и образует с осью тела угол, равный 40°. Она направлена сверху справа вперед вниз налево и сердце повернуто так, что его правый отдел отклонен больше вперед, а левый – назад. Две трети сердца находится слева от срединной линии и одна треть (полые вены и правое предсердие) – справа. Основание его повернуто к позвоночнику, а верхушка обращена к левым ребрам, если быть точнее, к пятому межреберью.

Грудино-реберная поверхность сердца более выпуклая. Она находится за грудиной и хрящами III-VI ребер и направлена вперед, вверх, влево. По ней проходит поперечная венечная борозда, которая отделяет желудочки от предсердий и тем самым делит сердце на верхнюю часть, образуемую предсердиями, и нижнюю, состоящую из желудочков. Другая борозда грудино-реберной поверхности – передняя продольная – идет по границе между правым и левым желудочками, при этом правый образует большую часть передней поверхности, левый – меньшую.

Диафрагмальная поверхность более плоская и прилегает к сухожильному центру диафрагмы. По этой поверхности проходит продольная задняя борозда, отделяющая поверхность левого желудочка от поверхности правого. При этом левый составляет большую часть поверхности, а правый – меньшую.

Передняя и задняя продольные борозды сливаются нижними концами и образуют справа от сердечной верхушки сердечную вырезку.

Различают еще боковые поверхности , находящиеся справа и слева и обращенные к легким, в связи с чем они получили название легочных.

Правый и левый края сердца неодинаковы. Правый край более заострен, левый более тупой и закругленный из-за более толстой стенки левого желудочка.

Границы между четырьмя камерами сердца не всегда отчетливо выражены. Ориентирами считаются борозды, в которых находятся кровеносные сосуды сердца, покрытые жировой клетчаткой и наружным слоем сердца – эпикардом. Направление этих борозд зависит от того, как расположено сердце (косо, вертикально, поперечно), что определяется типом телосложения и высотой нахождения диафрагмы. У мезоморфов (нормостеников), чьи пропорции близки к усредненным, оно расположено косо, у долихоморфов (астеников), имеющих худощавое телосложение, – вертикально, у брахиморфов (гиперстеников) с широкими короткими формами – поперечно.

Сердце как будто подвешено за основание на крупные сосуды, при этом основание остается неподвижным, а верхушка находится в свободном состоянии и может смещаться.

Строение тканей сердца

Стенку сердца составляют три слоя:

1. Эндокард – внутренний слой эпителиальной ткани, выстилающий полости сердечных камер изнутри, точно повторяя их рельеф.
2. Миокард – толстый слой, образованный мышечной тканью (поперечно-полосатой). Сердечные миоциты, из которых он состоит, соединены множеством перемычек, связывающих их в мышечные комплексы. Этот мышечный слой обеспечивает ритмичное сокращение камер сердца. Наименьшая толщина миокарда у предсердий, наибольшая – у левого желудочка (примерно в 3 раза толще, чем у правого), поскольку ему нужно больше силы, чтобы вытолкнуть кровь в большой круг кровообращения, в котором сопротивление потоку в несколько раз больше, чем в малом. Миокард предсердий состоит из двух слоев, миокард желудочков – из трех. Миокард предсердий и миокард желудочков разделены фиброзными кольцами. Проводящая система, обеспечивающая ритмичное сокращение миокарда, одна для желудочков и предсердий.
3. Эпикард – наружный слой, являющийся висцеральным лепестком сердечной сумки (перикарда), представляющей собой серозную оболочку. Он покрывает не только сердце, но и начальные отделы легочного ствола и аорты, а также конечные отделы легочных и полых вен.

Анатомия предсердий и желудочков

Сердечная полость разделена перегородкой на две части – правую и левую, которые между собой не сообщаются. Каждая их этих частей состоит из двух камер – желудочка и предсердия. Перегородка между предсердиями называется межпредсердной, между желудочками – межжелудочковая. Таким образом, сердце состоит из четырех камер – двух предсердий и двух желудочков.

Правое предсердие

По форме оно похоже на неправильный куб, впереди есть дополнительная полость, называемая правым ушком. Предсердие имеет объем от 100 до 180 куб. см. В нем пять стенок, толщиной от 2 до 3 мм: передняя, задняя, верхняя, латеральная, медиальная.

В правое предсердие впадает верхняя полая вена (сверху сзади) и нижняя полая вена (снизу). Справа снизу находится венечный синус, куда стекает кровь всех сердечных вен. Между отверстиями верхней и нижней полых вен находится межвенозный бугорок. В том месте, где в правое предсердие впадает нижняя полая вена, расположена складка внутреннего слоя сердца – заслонка этой вены. Синусом полых вен называют задний расширенный отдел правого предсердия, куда впадают обе эти вены.

Камера правого предсердия имеет гладкую внутреннюю поверхность, и только в правом ушке с прилегающей к нему передней стенкой поверхность неровная.

В правое предсердие открывается множество точечных отверстий малых вен сердца.

Правый желудочек

Он состоит из полости и артериального конуса, который представляет собой воронку, направленную вверх. Правый желудочек имеет форму трехгранной пирамиды, основание которой обращено вверх, а верхушка – вниз. У правого желудочка – три стенки: передняя, задняя, медиальная.

Передняя – выпуклая, задняя – более плоская. Медиальная является межжелудочковой перегородкой, состоящей из двух частей. Большая из них – мышечная – находится внизу, меньшая – перепончатая – вверху. Пирамида обращена основанием к предсердию и в нем есть два отверстия: заднее и переднее. Первое – между полостью правого предсердия и желудочка. Второе выходит в легочный ствол.

Левое предсердие

Оно имеет вид неправильного куба, находится сзади и прилегает к пищеводу и нисходящей части аорты. Его объем – 100-130 куб. см, толщина стенок – от 2 до 3 мм. Как и правое предсердие, имеет пять стенок: переднюю, заднюю, верхнюю, литеральную, медиальную. Левое предсердие продолжается кпереди в добавочную полость, называемую левым ушком, которое направлено к легочному стволу. В предсердие впадают четыре легочные вены (сзади и сверху), в отверстиях которых отсутствуют клапаны. Медиальная стенка является межпредсердной перегородкой. Внутренняя поверхность предсердия гладкая, гребенчатые мышцы – только в левом ушке, которое длиннее и уже правого, и заметно отделено от желудочка перехватом. С левым желудочком сообщается с помощью предсердно-желудочкового отверстия.

Левый желудочек

По форме он напоминает конус, основание которого обращено вверх. Стенки этой камеры сердца (передняя, задняя, медиальная) имеют наибольшую толщину – от 10 до 15 мм. Между передней и задней четкая граница отсутствует. В основании конуса – отверстие аорты и левое предсердно-желудочковое.

Круглое по форме отверстие аорты находится спереди. Его клапан состоит из трех заслонок.

Размер сердца

Размер и масса сердца отличаются у разных людей. Средние значения следующие:

• длина составляет от 12 до 13 см;
• наибольшая ширина – от 9 до 10,5 см;
• переднезадний размер – от 6 до 7 см;
• масса у мужчин – около 300 г;
• масса у женщин – около 220 г.

Функции сердечно-сосудистой системы и сердца

Сердце и сосуды составляют сердечно-сосудистую систему, основная функция которой – транспортная. Она заключается в поставке тканям и органам питания и кислорода и обратной транспортировке продуктов обмена.

Сердце выполняет роль насоса – обеспечивает беспрерывное циркулирование крови в системе кровообращения и доставку органам и тканям питательных веществ и кислорода. При стрессе или физических нагрузках его работа сразу перестраивается: увеличивает количество сокращений.

Работу сердечной мышцы можно описать следующим образом: его правая часть (венозное сердце) принимает из вен отработанную кровь, насыщенную углекислым газом и отдает ее легким для насыщения кислородом. Из легких обогащенная O 2 кровь направляется в левую часть сердца (артериальную) и оттуда с силой выталкивается в кровоток.

Сердцем производится два круга кровообращения – большой и малый.

Большой снабжает кровью все органы и ткани, в том числе легкие. Он начинается в левом желудочке, заканчивается в правом предсердии.

Малый круг кровообращения производит газообмен в альвеолах легких. Он начинается в правом желудочке, заканчивается в левом предсердии.

Ток крови регулируется клапанами: они не дают ей течь в обратном направлении.

Сердце обладает такими свойствами, как возбудимость, проводящая способность, сократимость и автоматия (возбуждение без внешних стимулов под влиянием внутренних импульсов).

Благодаря проводящей системе происходит последовательное сокращение желудочков и предсердий, синхронное включение клеток миокарда в процесс сокращения.

Ритмичные сокращения сердца обеспечивают порционное поступление крови в систему кровообращения, но движение ее в сосудах происходит без перерывов, что обусловлено эластичностью стенок и возникающем в мелких сосудах сопротивлении кровотоку.

Кровеносная система имеет сложное строение и состоит из сети сосудов разного назначения: транспортных, шунтирующих, обменных, распределительных, емкостных. Различают вены, артерии, венулы, артериолы, капилляры. Вместе с лимфатическими они поддерживают постоянство внутренней среды в организме (давление, температуру тела и проч.).

По артериям кровь движется от сердца к тканям. По мере удаления от центра они становятся более тонкими, образуя артериолы и капилляры. Артериальное русло кровеносной системы осуществляет транспортировку необходимых веществ к органам и поддерживает в сосудах постоянное давление.

Венозное русло более обширное, чем артериальное. По венам кровь движется от тканей к сердцу. Вены образуются из венозных капилляров, которые сливаясь, сначала становятся венулами, затем венами. У сердца они образуют крупные стволы. Различают поверхностные вены, находящиеся под кожей, и глубокие, расположенные в тканях рядом с артериями. Основная функция венозного отдела кровеносной системы – отток крови, насыщенной продуктами метаболизма и углекислым газам.

Для оценки функциональных возможностей сердечно-сосудистой системы и допустимости нагрузок проводят специальные пробы, которые дают возможность оценить работоспособность организма и его компенсаторные возможности. Функциональные пробы сердечно-сосудистой системы включены во врачебно-физкультурное обследование для определения степени тренированности и общей физической подготовки. Оценку дают по таким показателям работы сердца и сосудов, как артериальное давление, пульсовое давление, скорость кровотока, минутный и ударный объемы крови. К таким тестам относятся пробы Летунова, степ-тесты, проба Мартинэ, Котова – Демина.

Сердце начинает сокращаться с четвертой недели после зачатия и не останавливается до конца жизни. Оно проделывает гигантскую работу: за год перекачивает около трех миллионов литров крови и совершается порядка 35 миллионов сердечных сокращений. В состоянии покоя сердце использует только 15 % своего ресурса, при нагрузке – до 35 %. За средней продолжительности жизни оно перекачивает около 6 млн литров крови. Еще один интересный факт: сердце обеспечивает кровью 75 триллионов клеток человеческого организма, кроме роговицы глаз.

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.

Сердце – как оно работает?

Спасибо

Сайт предоставляет справочную информацию исключительно для ознакомления. Диагностику и лечение заболеваний нужно проходить под наблюдением специалиста. У всех препаратов имеются противопоказания. Консультация специалиста обязательна!

Немного фактов о работе сердца

Камеры сердца

Клапанный аппарат

• 2 предсердно-желудочковых клапана (по логике названия понятно, что эти клапаны отделяют предсердия от желудочков )
• один клапан легочного ствола (через который кровь продвигается от сердца в кровеносную систему легкого )
• один аортальный клапан (этот клапан отделяет полость аорты от полости левого желудочка ).

Клапанный аппарат сердца не универсален – клапаны имеют различное строение, размер и предназначение.
Подробнее о каждом из них:

Аортальный и легочной клапаны схожи – имеют вид трехстворчатых смыкающихся карманов. Данные кармашки прижимаются к стенкам сосудов при движении крови из желудочков и расправляются, смыкаясь при обратном токе крови.

Клапан между правым предсердием и правым желудочком (трехстворчатый / трикуспидальный клапан ) имеет вид трех смыкающихся массивных пластин. При сокращении предсердий клапан открывается, и кровь поступает из правого предсердия в правый желудочек. При обратном токе крови и расслаблении папиллярных мышц створки смыкаются.

Клапан между левым предсердием и левым желудочком (митральный клапан ). Это наиболее массивный клапан. По всей видимости, эта массивность связана с тем, что в левом желудочке создается максимальное давление, которое передается и на створки клапана. Митральный клапан представлен двумя смыкающимися пластинами.

Крепление клапанов к стенкам желудочков осуществляется посредством плотной соединительной ткани (фиброзной ). Предсердно-желудочковые клапаны дополнительно соединяются с внутренними стенками желудочков, посредством похожих на стропы хорд соединенных с, так называемыми, папиллярными мышцами. Данное соединение обеспечивает синхронное открывание клапанов при сокращении папиллярных мышц. Последние тянут хорды соединенные со створками клапанов. В результате этого действия происходит одностороннее открывание клапанов, а так же создается препятствие для открывания клапана в обратную сторону при резком повышении давления внутри желудочков.

Слои сердечной стенки

2. Мышечный слой (миокард) – это наиболее массивный слой, представленный, в основном, мышечной тканью. Эта ткань осуществляет упорядоченное сокращение сердца, обеспечивая непрерывный ток крови.

3. Внутренний слой (эндокард) – данный слой по структуре схож с внутренним слоем сосудов. Эта оболочка изолирует изнутри стенки сердца и клапанный аппарат, благодаря этому не происходит тромбообразования и затруднения движений пристеночных слоев крови.

Немного информации о гидродинамике сердца

Фазы сокращения сердца

2. Расслабление предсердий и желудочков . Этот процесс сопровождается расправлением полостей этих камер сердца. Естественно, что этот процесс приводит к понижению давления в желудочках, что вызывает обратный ток крови, однако аортальный и легочной клапан захлопываются, препятствуя этому обратному движению. При расслаблении камер сердца происходит их кровенаполнение – в желудочки кровь поступает из предсердий, а в предсердия из малого и большого круга кровообращения.

3. Сокращение предсердий – благодаря этому процессу кровь, заполняющая полость предсердий, дополнительно поступает в желудочки через открытые предсердно-желудочковые клапаны.

Как кровоснабжается сердце?

Важной особенностью сердечной ткани является отсутствие возможности деления мышечных клеток – потому погибшие сердечные клетки не восполняются за счет деления оставшихся кардиомиоцитов. В зависимости от интенсивности нагрузки объем мышечной ткани сердца может значительно возрастать. К примеру - объем сердечной мышцы спортсменов или больных с некоторыми пороками сердца может существенно превышать среднестатистическую норму.

Что руководит работой сердца?

Работа сердца является одним из многих до конца не изученных феноменов нашего организма. Однако уже установленные механизмы работы данного органа приводят в восторг не только медиков и биологов, но и физиков, лиц технических специальностей. Ведь до сих пор изобрести механизмы, столь же надежные в работе и эффективные как сердце, не удалось.

Сердце является одним из совершеннейших органов человеческого тела, который был создан с особой продуманностью и тщательностью. У него великолепные качества: фантастическая мощность, редчайшая неутомимость и неподражаемая способность приноравливаться к внешней среде. Не зря многие люди называют сердце человеческим мотором, ведь на самом деле, это так и есть. Если только вдуматься в колоссальную работу нашего «мотора», то это удивительнейший орган.

Что такое сердце и каковы его функции?

Сердце – это мышечный орган, который благодаря ритмичным повторным сокращениям обеспечивает кровоток по кровеносным сосудам.

С тем, что такое сердце и каковы его функции – мы ознакомились, теперь давайте же мы рассмотрим структуру сердца.

Для начала стоит сказать, что сердце человека находится в левой части грудной клетки. Важно отметить, что в мире есть группа уникальных людей, у которых сердце расположено не с левой стороны, как обычно, а с правой стороны, такие люди, как правило, имеют зеркальное строение организма, в результате чего и сердце находится в противоположной от обычного расположения стороне.

Сердце состоит из четырёх отдельных камер (полостей):

• Левое предсердие;


• Правое предсердие;


• Левый желудочек;


• Правый желудочек.

За ток крови отвечают клапаны, которые находятся в сердце . В левое предсердие входят лёгочные вены в правое предсердие – полые (верхняя полая и нижняя полая вены). Из левого и правого желудочков выходят лёгочный ствол и восходящая аорта.

Левый желудочек с левым предсердием разделяет митральный клапан (двухстворчатый клапан). Правый желудочек и правым предсердием разделяет трёхстворчатый клапан . Также в самом сердце находятся лёгочный и аортальный клапаны , которые отвечают за вытекание крови из левого и правого желудочков.

Круги кровообращения сердца

Задачей большого круга кровообращения является снабжение кровью всех органов организма, а также непосредственно самих лёгких.

Малый круг кровообращения берёт начало из правого желудочка и заканчивается в левом предсердии.

Что касается малого круга кровообращения, то он отвечает за газообмен в лёгочных альвеолах.

Вот собственно вкратце, что касается кругов кровообращения.

Что делает сердце?

Для чего нужно сердце? Как вы уже поняли, сердце производит беспрерывный кровоток по всему организму. Трехсотграммовый клубок мышц, упругий и подвижный - представляет собой постоянно работающую всасывающую и нагнетающую помпу, правая половина которой забирает в себя из вен использованную в организме кровь и направляет ее в лёгкие для обогащения кислородом. Затем кровь из лёгких поступает в левую половину сердца и с определенной степенью усилия, измеряемого уровнем артериального давления, выбрасывает кровь.

Циркуляция крови при кровообращении происходит примерно 100 тысяч раз в день, на расстоянии свыше 100 тысяч километров (такова общая длина сосудов человеческого тела). За год число сердечных сокращений достигает астрономической величины - 34 миллиона. За это время перекачивается 3 миллиона литров крови. Гигантская работа! Какие удивительные резервы скрыты в этом биологическом двигателе!

Интересно знать: на одно сокращение тратится энергия, достаточная для того, чтобы поднять груз весом в 400 г на высоту один метр. Причём спокойное сердце использует только 15% от всей энергии, которой оно располагает. При тяжёлой работе, эта цифра увеличивается до 35%.

В отличие от мышц скелетной мускулатуры, которые могут часами пребывать в покое, сократительные клетки миокарда трудятся неустанно в течение долгих лет. Это порождает одно важное требование: снабжение их воздухом должно быть беспрерывным и оптимальным. Если не будет питательных веществ и кислорода - клетка мертвеет мгновенно. Она не может остановиться и подождать запаздывающие дозы живительного газа и глюкозы, так как не создаёт запасов, необходимых для так называемого манёвра. Её жизнь заключается в спасительном глотке свежей крови.

Но разве может голодать мышца, насыщенная кровью? Да, может. Дело в том, что миокард не питается кровью, которой полны его полости. Снабжение его кислородом и необходимыми питательными веществами идёт через два «трубопровода», которые ответвляются от основания аорты и венчают мышцу наподобие короны (отсюда их название «коронарные» или «венечные»). Они в свою очередь образуют густую сеть капилляров, питающих его собственную ткань. Здесь очень много запасных ответвлений - коллатералей, которые дублируют основные сосуды и идут с ними параллельно - нечто вроде рукавов и протоков большой реки. Кроме того, бассейны основных «кровеносных рек» не разобщены, а связаны в единое целое благодаря поперечным сосудам - анастомозам. Случись беда: закупорка или разрыв - кровь устремится по запасному руслу и потеря с лихвой компенсируется. Таким образом, природа предусмотрела не только скрытые мощности насосного механизма, но и совершенную систему замещающего кровоснабжения.

Этот общий для всех сосудов процесс особенно патологичен для коронарных артерий. Ведь они очень тонкие, самая крупная из них не шире соломинки, через которую пьют коктейль. Играет роль и особенность кровообращения в миокарде. Как ни странно, в этих интенсивно циркулирующих артериях кровь периодически останавливается. Эту странность ученые объясняют так. В отличие от других сосудов коронарные артерии испытывают воздействие двух сил, которые противоположны друг другу: пульсового напора крови, поступающей через аорту, и встречного давления, возникающего в момент сокращения сердечной мышцы и стремящегося вытолкнуть кровь назад, к аорте. Когда противодействующие силы становятся равными, кровоток останавливается на долю секунды. Этого времени достаточно, чтобы из крови выпала в осадок часть тромбообразующего материала. Вот почему атеросклероз коронарных сосудов развивается за много лет до того, как он возникает в других артериях.

Заболевания сердца

К болезням сердца относятся 3 группы заболеваний, которые поражают:

• Клапаны сердца (врождённые или приобретённые пороки сердца);


• Сердечные сосуды;


• Ткани оболочек сердца.

Сердечная недостаточность . Под данным термином понимается заболевание, при котором происходит комплекс расстройств из-за понижения сократительной способности миокарда, что является следствием развития застойных процессов. При сердечной недостаточности происходит застой крови как в малом, так и в большом круге кровообращения.

Пороки сердца . При пороках сердца в работе клапанного аппарата могут наблюдаться дефекты, которые могут приводить к сердечной недостаточности. Пороки сердца бывают как врождёнными, так и приобретёнными.

Аритмия сердца . Данная патология сердца вызвана

Организм человека - шедевр Природы, является единым целым. Если бы мы могли уменьшиться и отправиться в путешествие внутрь человеческого тела, нам бы открылась удивительная картина: каждый орган, каждая клеточка живет своей жизнью, подчиняясь единому центру управления - , который в свою очередь “всегда на связи” со всеми имеющимися органами с помощью центральной нервной системы. По сути, наш организм можно сравнить с огромным городом - мегаполисом.

Изменение деятельности даже маленькой части тела не проходит незаметно, это влияет на жизнедеятельность всего организма. К примеру, укол под кожу изменяет ритм биения сердца, дыхание, потоотделение, темп сокращения мышц...

Давайте попробуем вместе с вами начать путешествие по телу, чтобы узнать, как оно работает. И начнем мы с Сердца.

Если ваше тело - это город, то мозг можно представить в виде акимата. В таком случае, сердце будет заводом, который обеспечивает город жизненно необходимым топливом. Ведь именно сердце отвечает за поставку кислорода всем органам, без которого мы не можем функционировать. Только в отличие от них, у сердца не бывает выходных, праздников и перерывов на обед. Оно работает всегда, до последнего дыхания человека. Например, самые “отдаленные” районы нашего города-тела - это пальцы ног. Ведь внизу тоже нужен наш кислород, и оттуда тоже надо выводить углекислый газ. В этом наше предназначение. Все идет через Сердце.

Как устроено сердце?

Для того, чтобы разобраться, как работает наш Самый Важный Орган, надо сначала понять его строение.

Сердце по форме напоминает грушу, лежащую несколько на боку, с верхушкой, расположенной слева и внизу, а основанием — правее и вверху. Верхушка сердца – это та его часть, движения которой можно почувствовать, если положить ладонь на грудную клетку. Его толчок легко можно ощутить и у себя. Это движения верхушки сердца при каждом сокращении. Сокращения почти синхронны с пульсом, который тоже можно легко прощупать на руке (там, где предплечье переходит в кисть) или на шейных сосудах. Пульс – это наполнение сосудов волной крови, поступающей из сердца с каждым его сокращением. Частота пульса, его ритмичность являются косвенным и легко доступным отражением деятельности самого сердца.

Масса сердца составляет всего 0,32-0,34% от массы тела. Для такого жизненно важного органа это почти ничего.

По строению этот орган напоминает небольшой завод. Наверху располагаются два приемных цеха, называющиеся предсердиями, куда поступает кровь, которая затем передается в нижние “насосные станции” - желудочки.

С каждой стороны из верхнего в нижнее помещение есть люки, которые называется клапанами. Они открываются и закрываются с каждым ударом сердца. Практически сердце имеет два насоса, по одному с каждой стороны. Левая сторона поднимает кровь, богатую кислородом, от лёгких и направляет её по всему телу. Правая сторона получает ее обратно и возвращает в легкие.

Предсердие и желудочки пополняются кровью по очереди, образуя закономерный сердечный цикл пополнения кровью каждого отдела сердца определенной порцией крови. Этот процесс завершается замыканием клапанов, располагающихся между предсердием и желудочками, не давая им переполниться кровью. Процесс заполнения и опорожнения меняет форму сердца. Таким образом, сердце в минуту перекачивает 5,0-6,0 литров крови, за сутки 8000.0 литров. За жизнь в 70 летнем возрасте перекачиваются 175 млн литров крови, например такое количество нефти всем миром перекачивается за несколько месяцев. Ни одна современная технология не выдержит такой объем перекачки на протяжении столь длительного времени.

Правое предсердие: получает кровь из тела

Правый желудочек: направляет кровь в легкие

Левое предсердие: закачивает кровь из легких

Левый желудочек: направляет кровь из сердца по всему телу

Сердце посылает кровь по специальным сосудам: артериям, венам и капиллярам. Артерии гонят кровь от сердца и находятся глубоко под кожей, между костями. Вены, наоборот, ведут кровь к сердцу. Мы можем увидеть вены у себя на руках. Ещё в нашем организме есть маленькие капилляры — это тонкие сосуды, пронизывающие все наше тело. Благодаря им кровь попадает даже в самые укромные уголки организма. Они в 50 раз тоньше человеческого волоса.

Ведь, как мы уже говорили, основной функцией этого важного органа является обеспечение кислородом всех органов до мельчайших клеток. Не зря по работе сердца определяются признаки жизни.

Факты о сердце

1. Сердце величиной всего с кулак. По мнению ученых, сердце с возрастом увеличивается в размере прямо пропорционально с собственным кулаком человека.
2. Сердце является одним из главных системообразующих органов в человеческом организме.
3. Древние люди считали, что сердце является главным органом, которое управляет всем организмом и поэтому исконно все светлое связанное с человеческим отношением связывали именно с сердцем, хотя теперь, мы конечно понимаем, что это работа мозга. Отсюда пошли выражения: «верное сердце», «всем сердцем люблю», «сердечный человек», хотя правильнее было бы говорить «люблю всем мозгом».
4. Сердце начинает работать уже когда человек находится во внутриутробном состоянии и не останавливается ни на секунду, тогда как все остальные органы начинают работать только после рождения и отдыхают, когда люди спят.

Как оно работает?

Теперь разберемся, благодаря чему выполняется такая сложная многогранная пожизненная работа сердца.

Главным образом эту работу обеспечивает сердечная мышца, которая называется миокард. Из него на 94% состоит мышечная система сердца.

Сокращение и расслабление этой мышцы обеспечивает разветвление нервов. Они идут от мозга отдельными волокнами, затем по структуре расщепляясь на еще более тонкие нити, окутывают каждое мышечное волокно со всех сторон.

Одни нервные волокна способствуют непосредственному сокращению мышц, для выброса порции крови по сосудам, другие волокна наоборот их расслабляют в опорожненном состоянии для приема следующей порции крови. Нервные волокна управляются специализированными отделами головного мозга в автоматическом режиме. Эта удивительная функция автоматизма заключается в способности сердца самостоятельно генерировать электрические импульсы.

Центральная нервная система постоянно следит за потребностями организма и при необходимости ускоряет или замедляет работу сердца. Например, при физической нагрузке организму необходимо больше кислорода и питательных веществ, поэтому импульсы возбуждения генерируются с большей частотой, и сердце бьется чаще. Так во время быстрого бега пульс может достигать 130-150 ударов в минуту. Сердечный ритм, или биение сердца, вы можете почувствовать, положив руку на сердце или измерив пульс.

Кроме этого у сердца имеется собственные регулирующие механизмы. Они называются проводящей системой. Эта система одновременно является и водителями и переключателями регуляции ритма, благодаря которой обеспечивается цикличность сердечной деятельности. Поэтому сердце никогда не перестает биться.

Проводящие системы по структуре также расщепляются на тонкие нити, которые окутывают мышечные волокна со всех сторон. Стук сердца - это удары этих волокон об стены грудной клетки при его сокращении. А механическая работа миокарда обеспечивается его удивительным по природе строением, которое состоит из множества мышечных волокон. На 1 куб см их сотни тысяч! Причем эти слои мышечных волокон располагаются строго послойно в разных направлениях (продольно, поперечно и радиально). С виду это напоминает электрический кабель, у которого внутри множество маленьких проводков - волокон.

Каждое волокно состоит из клеток, которые называются кардиомиоцитами, а те в свою очередь состоят из тончайших миофибрилл, идущих как продольно, так и поперечно, разделяя волокна на соответствующие участки. Эти тончайшие миофибриллы, двигаясь и сокращаясь, растягиваясь между собой, обеспечивают пожизненную работу.

Снаружи сердце покрыто слизистоподобной оболочкой, она гладкая и блестящая. Это позволяет крови легко скользить при сокращении и расслаблении сердца. Кровь намного плотнее, чем вода благодаря своим сложным биологическим компонентам, поэтому для легкого скольжение крови, изнутри сердца покрыто такой же оболочкой что снаружи.

Как вы уже поняли, хоть сердце и является частью тела, но оно самостоятельный орган. Мозг управляет каждой нашей мышцей, кроме сердечной. При каждом сокращении сердца по всему организму распространяется электрический ток. Его можно зарегистрировать с помощью особого прибора. Он вычертит кривую — электрокардиограмму (сокращенно ЭКГ). Изучая ЭКГ, врачи определяют, здоровое или больное сердце у пациента.