Строение сердца и сердечный цикл

Сердце — один из самых романтичных и чувственных органов человеческого организма. Во многих культурах его считают вместилищем души, местом, где зарождаются привязанность и любовь. Тем не менее, с точки зрения анатомии картина выглядит более прозаично. Здоровое сердце представляет собой сильный мышечный орган размером примерно с кулак его обладателя. Работа сердечной мышцы ни на секунду не прекращается с момента появления человека на свет и вплоть до самой смерти. Перекачивая кровь, сердце снабжает кислородом все органы и ткани, способствует удалению продуктов распада и выполняет часть очистительных функций организма. Поговорим об особенностях анатомического строения этого удивительного органа.

Анатомия сердца человека: историко-медицинский экскурс

Кардиологию — науку, изучающую строение сердца и сосудов, — выделили как отдельную отрасль анатомии ещё в 1628 году, когда Гарвей выявил и представил медицинскому сообществу законы кровообращения человека. Он продемонстрировал, как сердце, словно насос, проталкивает кровь по сосудистому руслу в строго определённом направлении, снабжая органы питательными веществами и кислородом.

Сердце располагается в грудном отделе человека, немного левее центральной оси. Форма органа может варьироваться в зависимости от индивидуальных особенностей строения организма, возраста, конституции, пола и других факторов. Так, у плотных низкорослых людей сердце более округлое, чем у худых и высоких. Считается, что его форма примерно совпадает с окружностью плотно сжатого кулака, а вес колеблется в диапазоне от 210 граммов у женщин до 380 граммов у мужчин.

Объём крови, перекачанной сердечной мышцей за сутки, составляет примерно 7–10 тысяч литров, причём эта работа ведётся непрерывно! Количество крови может изменяться из-за физического и психологического состояния. При стрессе, когда организм нуждается в кислороде, нагрузка на сердце возрастает в разы: в такие моменты оно способно передвигать кровь со скоростью до 30 литров в минуту, восстанавливая резервы организма. Тем не менее, постоянно работать на износ орган не в состоянии: в моменты покоя ток крови замедляется до 5 литров в минуту, а мышечные клетки, образующие сердце, отдыхают и восстанавливаются.

Строение сердца: анатомия тканей и клеток

Сердце относят к мышечным органам, однако, ошибочно считать, что оно состоит из одних лишь мышечных волокон. Стенка сердца включает три слоя, каждый из которых имеет свои особенности:

1. Эндокард — это внутренняя оболочка, выстилающая поверхность камер. Она представлена сбалансированным симбиозом эластичных соединительных и гладкомышечных клеток. Очертить чёткие границы эндокарда практически нереально: истончаясь, он плавно переходит в прилегающие кровеносные сосуды, а в особо тонких местах предсердий срастается прямо с эпикардом, минуя средний, самый обширный слой – миокард.

2. Миокард — это мышечный каркас сердца. Несколько слоёв поперечнополосатой мышечной ткани соединяются таким образом, чтобы быстро и целенаправленно реагировать на возбуждение, возникшее в одной области и проходящее всему органу, выталкивая кровь в сосудистое русло. Помимо мышечных клеток, в миокард входят P-клетки, способные передавать нервный импульс. Степень развития миокарда в отдельных областях зависит от объёма возложенных на него функций. К примеру, миокард в области предсердий куда тоньше желудочкового.

В этом же слое находится фиброзное кольцо, анатомически разделяющее предсердия и желудочки. Такая особенность позволяет камерам сокращаться поочерёдно, выталкивая кровь в строго определённом направлении.

3. Эпикард — поверхностный слой сердечной стенки. Серозная оболочка, образованная эпителиальной и соединительной тканью, является промежуточным звеном между органом и сердечной сумкой — перикардом. Тонкая прозрачная структура защищает сердце от повышенного трения и способствует взаимодействию мышечного слоя с прилегающими тканями.

Снаружи сердце окружено перикардом — слизистой оболочкой, которую иначе называют сердечной сумкой. Она состоит из двух листков — наружного, обращённого к диафрагме, и внутреннего, плотно прилегающего к сердцу. Между ними находится заполненная жидкостью полость, благодаря которой снижается трение во время сердечных сокращений.

Камеры и клапаны

Полость сердца разделена на 4 отдела:

• правое предсердие и желудочек, заполненные венозной кровью;
• левое предсердие и желудочек с артериальной кровью.

Правая и левая половины разделены плотной перегородкой, которая препятствует смешиванию двух видов крови и поддерживает односторонний кровоток. Правда, эта особенность имеет одно небольшое исключение: у детей, находящихся в утробе, в перегородке присутствует овальное окно, через которое кровь смешивается в полости сердца. В норме к рождению это отверстие зарастает и сердечно-сосудистая система функционирует, как и у взрослого. Неполное закрытие овального окна считается серьёзной патологией и требует оперативного вмешательства.

Между предсердиями и желудочками попарно расположены митральный и трёхстворчатый клапаны, которые удерживаются благодаря сухожильным нитям. Синхронное сокращение клапанов обеспечивает односторонний ток крови, препятствуя смешиванию артериального и венозного потока.

От левого желудочка отходит самая большая артерия кровеносного русла — аорта, а в правом желудочке берёт своё начало лёгочный ствол. Чтобы кровь передвигалась исключительно в одном направлении, между камерами сердца и артериями находятся полулунные клапаны.

Приток крови обеспечивается благодаря венозной сети. Нижние полые вены и одна верхняя полая вена впадают в правое предсердие, а лёгочные, соответственно, в левое.

Анатомические особенности сердца человека

Поскольку от нормальной работы сердца напрямую зависит обеспечение остальных органов кислородом и питательными веществами, оно должно идеально подстраиваться под изменчивые условия окружающей среды, работая в различном диапазоне частот. Такая изменчивость возможна благодаря анатомическим и физиологическим особенностям сердечной мышцы:

1. Автономия подразумевает полную независимость от центральной нервной системы. Сердце сокращается от импульсов, продуцированных им самим, поэтому работа ЦНС никак не влияет на частоту сердечных сокращений.
2. Проводимость заключается в передаче образованного импульса по цепочке другим отделам и клеткам сердца.
3. Возбудимость подразумевает мгновенную реакцию на изменения, протекающие в организме и вне его.
4. Сократимость, то есть сила сокращения волокон, прямо пропорциональная их длине.
5. Рефрактерность — период, во время которого ткани миокарда невозбудимы.

Любой сбой в этой системе может привести к резкому и неконтролируемому изменению ЧСС, асинхронности сердечных сокращений вплоть до фибрилляции и летального исхода.

Фазы работы сердца

Чтобы непрерывно продвигать кровь по сосудам, сердце должно сокращаться. Исходя из стадии сокращения, выделяют 3 фазы сердечного цикла:

• Систола предсердий, во время которой кровь поступает из предсердий в желудочки. Чтобы не препятствовать току, митральный и трёхстворчатый клапан в этот момент раскрываются, а полулунные, наоборот, закрываются.
• Систола желудочков подразумевает продвижение крови дальше к артериям через открытые полулунные клапаны. При этом створчатые клапаны закрываются.
• Диастола включает наполнение предсердий венозной кровью через открытые створчатые клапаны.

Каждое сердечное сокращение длится примерно одну секунду, но при активной физической работе или во время стресса скорость импульсов увеличивается за счёт сокращения длительности диастолы. Во время полноценного отдыха, сна или медитации сердечные сокращения, наоборот, замедляются, диастола становится длиннее, поэтому организм активнее очищается от метаболитов.

Анатомия коронарной системы

Чтобы полноценно выполнять возложенные функции, сердце должно не только перекачивать кровь по всему организму, но и само получать питательные вещества из кровеносного русла. Аортальная система, несущая кровь к мышечным волокнам сердца, называется коронарной и включает две артерии — левую и правую. Обе они отходят от аорты и, продвигаясь в противоположном направлении, насыщают клетки сердца полезными веществами и кислородом, содержащимся в крови.

Проводящая система сердечной мышцы

Непрерывное сокращение сердца достигается за счёт его автономной работы. Электрический импульс, запускающий процесс сокращения мышечных волокон, генерируется в синусовом узле правого предсердия с периодичностью 50–80 толчков в минуту. По нервным волокнам атрио-вентрикулярного узла он передаётся к межжелудочковой перегородке, далее — по крупным пучкам (ножкам Гиса) к стенкам желудочков, а затем переходит на более мелкие нервные волокна Пуркинье. Благодаря этому сердечная мышца может поступательно сокращаться, выталкивая кровь из внутренней полости в сосудистое русло.

Образ жизни и здоровье сердца

От полноценной работы сердца напрямую зависит состояние всего организма, поэтому целью любого здравомыслящего человека является поддержание здоровья сердечно-сосудистой системы. Чтобы не столкнуться с сердечными патологиями, следует постараться исключить или хотя бы свести к минимуму провоцирующие факторы:

• наличие лишнего веса;
• курение, употребление алкогольных и наркотических веществ;
• нерациональную диету, злоупотребление жирной, жареной, солёной пищей;
• повышенный уровень холестерина;
• малоактивный образ жизни;
• сверхинтенсивные физические нагрузки;
• состояние непреходящего стресса, нервное истощение и переутомление.

Зная чуть больше об анатомии сердца человека, постарайтесь сделать над собой усилие, отказавшись от разрушительных привычек. Измените свою жизнь к лучшему, и тогда ваше сердце будет работать, как часы.

Источник: www.oum.ru

Сердце человека располагается в грудной клетке, ориентировочно в центре с небольшим смещением влево. Представляет собой полый мышечный орган. Снаружи окружено оболочкой – перикардом (околосердечной сумкой). Между сердцем и околосердечной сумкой находится жидкость, увлажняющая сердце и уменьшающая трение при его сокращениях.

Сердце разделено на четыре камеры: две правые – правое предсердие и правый желудочек, и две левые – левое предсердие и левый желудочек. В норме правая и левая половины сердца между собой не сообщаются. При врожденных пороках в межпредсердной и межжелудочковой перегородках могут сохраняться отверстия, через которые кровь попадает из одной половины сердца в другую. Предсердия и желудочки соединяются между собой отверстиями. 

По краям отверстий располагаются створчатые клапаны сердца: справа – трехстворчатый, слева – двустворчатый, или митральный. Двустворчатый и трехстворчатый клапаны обеспечивают ток крови в одном направлении – из предсердий в желудочки. Между левым желудочком и отходящей от него аортой, а также между правым желудочком и отходящей от него легочной артерией тоже имеются клапаны. Из-за формы створок они названы полулунными. Каждый полулунный клапан состоит из трех листков, напоминающих кармашки. Свободным краем кармашки обращены в просвет сосудов. Полулунные клапаны обеспечивают ток крови только в одном направлении – из желудочков в аорту и легочную артерию.

Работа сердца включает две фазы: сокращение (систола) и расслабление (диастола). Сердечный цикл состоит из сокращения предсердий, сокращения желудочков и последующего расслабления предсердий и желудочков. Сокращение предсердий длится 0,1 сек, сокращение желудочков – 0,3 сек.

• Во время диастолы: левое предсердие наполняется кровью, через митральное отверстие кровь перетекает в левый желудочек, во время сокращения левого желудочка кровь выталкивается через аортальный клапан, попадает в аорту и разноситься по всем органам. В органах происходит передача кислорода тканям организма, для их питания. Далее кровь по венам собирается в правое предсердие, через трикуспидальный клапан попадает в правый желудочек. 

• Во время систолы желудочков: венозная кровь выталкивается в легочную артерию и попадает в сосуды легких. В легких кровь оксигенируется, то есть насыщается кислородом. Насыщенная кислородом кровь через легочные вены собирается в левое предсердие.

Ритмичное, постоянное чередование фаз систолы и диастолы, необходимое для нормальной работы, обеспечивается возникновением и проведением электрического импульса по системе особых клеток – по узлам и волокнам проводящей системы сердца. Импульсы возникают вначале в самом верхнем, так называемом, синусовом узле, который располагается в правом предсердии, далее проходят ко второму, атрио-вентрикулярному узлу, а от него – по более тонким волокнам (ножкам пучка Гиса) – к мышце правого и левого желудочков, вызывая сокращение всей их мускулатуры.

Самому сердцу, как и любому другому органу для питания и нормальной деятельности требуется кислород. К сердечной мышце он доставляется по собственным сосудам сердца – коронарным. Иногда эти артерии называют венечными.

Коронарные сосуды отходят от основания аорты. Делятся на правую коронарную артерию и левую коронарную артерию. Левая коронарная артерия в свою очередь разделяется на переднюю межжелудочковую и огибающую артерии. Правая коронарная артерия кровоснабжает стенки правого предсердия и желудочка, заднюю часть межжелудочковой перегородки и заднюю стенку левого желудочка, синусовый и атриовентрикулярный узел. Левая коронарная артерия снабжает кровью переднюю часть межжелудочковой перегородки, переднюю и боковую стенки левого желудочка, левое предсердие.

Нормальная частота сердечных сокращений колеблется от 55 до 85 в мин. При нагрузке частота закономерно увеличивается. Определить частоту сердечных сокращений можно по пульсу. 

Пульс – это колебания артериальной стенки, возникающие при каждом сокращении сердца.

Движение крови по сосудам зависит от создаваемого сердцем давления в момент выброса крови и сопротивления стенок сосудов току крови. Давление в аорте в момент сокращения желудочков сердца является максимальным, и называется систолическим. Во время расслабления в левом желудочке сохраняется остаточное давление, которое называется диастолическим. На величину кровяного давления влияют просвет кровеносных сосудов, вязкость крови, количество циркулирующей в сосудах крови. По мере удаления от сердца давление крови уменьшается и становится наименьшим в венах. Разность между высоким давлением крови в аорте и низким давлением в полых венах обеспечивает непрерывный ток крови по сосудам.

Источник: spb.medsi.ru

Функции сердца — зачем нам нужно сердце?

Наша кровь обеспечивает весь организм кислородом и питательными веществами. Кроме того она несёт и очистительную функцию, помогая в  удалении метаболических отходов.

Функцией сердца является перекачивание крови через кровеносные сосуды.

Сколько крови перекачивает сердце человека?

Человеческое сердце за один день прокачивает от 7 000 до 10 000 литров крови. Это за год составляет приблизительно 3 миллиона литров. Получается до 200 миллионов литров в течении жизни!

Количество перекачанной крови в течение минуты зависит от текущей физико-эмоциональной нагрузки — чем больше нагрузка, тем больше крови требуется организму. Так сердце может проводить через себя от 5 до 30 литров за одну минуту.

Система кровообращения состоит из около 65 тысяч сосудов, их общая длинна около 100 тысяч километров! Да, мы не опечатались.

Система кровообращения

Сердечно-сосудистую систему у человека образуют два круга кровообращения. При каждом сердечном сокращении происходит движение крови сразу по обоим кругам.

Малый круг кровообращения

1. Обескислороженная кровь из верхней и нижней полой вены, поступает в правое предсердие и далее в правый желудочек.
2. Из правого желудочка кровь проталкивается в лёгочный ствол. Лёгочные артерии проводят кровь непосредственно в лёгкие (до лёгочных капилляров), где она получает кислород и отдаёт углекислый газ.
3. Получив достаточно кислорода, кровь возвращается в левое предсердие сердца путем легочных вен.

Большой круг кровообращения

1. Из левого предсердия кровь продвигается в левый желудочек, откуда она в дальнейшем откачивается через аорту в большой круг кровообращения.
2. Пройдя непростой путь, кровь через полые вены опять прибывает в правое предсердие сердца.

В норме, количество крови выталкивающееся из желудочков сердца при каждом сокращении одинаково. Так в большой и малый круги кровообращение одновременно поступает равный объём крови.

В чём разница между венами и артериями?

• Вены предназначены для транспортировки крови к сердцу, а задача артерий — поставлять кровь в противоположном направлении.
• В венах давление крови ниже, нежели чем в артериях. Сообразно этому, у артерий стенки отличаются большей растяжимостью и плотностью.
• Артерии насыщают «свежей» ткани, а вены забирают «отработанную» кровь.
• В случае повреждения сосудов, отличить артериальное или венозное кровотечение можно отличить по его интенсивности и цвету крови. Артериальное — сильное, пульсирующее, бьющее «фонтаном», цвет крови яркий. Венозное — кровотечение постоянной интенсивности (непрерывный поток), цвет крови темный.

Анатомическое строение сердца

Вес сердца человека всего около 300 грамм (в среднем 250гр для женщин и 330гр для мужчин). Несмотря на относительно малый вес это несомненно главная мышца в теле человека и основа его жизнедеятельности. Размер сердца, действительно приблизительно равен кулаку человека. У спортсменов сердце может быть в полтора раза больше, чем у рядового человека.

Сердце расположено посередине грудной клетки на уровне 5-8 позвонков.

В норме, нижняя часть сердца расположена большей частью в левой половине грудной клетки. Существует вариант врожденной патологии при котором все органы расположены зеркально. Называется он транспозицией внутренних органов. Лёгкое, рядом с которым располагается сердце (в норме — левое), имеет меньший размер относительно другой половины.

Задняя поверхность сердца располагается около позвоночного столба, а передняя надежно защищена грудиной и рёбрами.

Сердце человека состоит из четырёх самостоятельных полостей (камер) поделенных перегородками:

• двух верхних — левое и правое предсердия;
• и двух нижних — левый и правый желудочки.

Правая сторона сердца включает правые предсердие и желудочек. Левая половина сердца представлена, соответственно, левыми желудочком и предсердием.

Нижняя и верхняя полые вены входят в правое предсердие, а лёгочные вены – в левое. Из правого желудочка выходят лёгочные артерии (называемые также лёгочным стволом). Из левого желудочка поднимается восходящая аорта.

Строение стенки сердца

Сердце имеет защиту от перерастяжения и других органов, которая носит название перикард или околосердечная сумка (своеобразная оболочка, куда заключен орган). Имеет два слоя: внешняя плотная прочная соединительная ткань, носящая название фиброзной оболочки перикарда и внутренняя (перикард серозный).

Далее следует толстый мышечный слой — миокард и эндокард (тонкая соединительнотканная внутренняя оболочка сердца).

Таким образом само сердце состоит из трёх слоёв: эпикард, миокард, эндокард. Именно сокращение миокарда прокачивает кровь через сосуды тела.

Стенки левого желудочка больше стенок правого примерно в три раза! Объясняется данный факт тем, что функция левого желудочка состоит в выталкивании крови в большой круг кровообращения, где противодействие и давление значительно выше, чем в малом.

Клапаны сердца

Специальные клапаны сердца позволяют постоянно поддерживать ток крови в правильном (однонаправленном) направлении. Клапаны поочерёдно открываются и закрываются, то пропуская кровь, то преграждая ей путь. Интересно, что все четыре клапана расположены вдоль одной и той же плоскости.

Между правым предсердием и правым желудочком располагается трехстворчатый (трикуспидальный) клапан. Он содержит три особые пластины-створки, способные во время сокращения правого желудочка дать защиту от обратного тока (регургитации) крови в предсердие.

Аналогичным образом работает митральный клапан, только находится он в левой стороне сердца и по своему строению является двустворчатым.

Аортальный клапан препятствует обратному оттоку крови из аорты в левый желудочек. Интересно, что когда левый желудочек сокращается, происходит открытие аортального клапана в результате давления на него крови, так она перемещается в аорту. После чего, во время диастолы (период расслабления сердца), обратный ток крови из артерии способствует закрытию створок.

В норме аортальный клапан имеет три створки. Самая распространенная врожденная аномалия сердца — двустворчатый аортальный клапан. Такая патология встречается у 2% популяции людей.

Лёгочный (пульмональный) клапан в момент сокращения правого желудочка дает возможность течь крови в легочный ствол, а во время диастолы не даёт ей течь в обратном направлении. Также состоит из трёх створок.

Сосуды сердца и коронарное кровообращение

Сердцу человека требуется питание и кислород, также как и любому другому органу. Сосуды обеспечивающие (питающие) сердце кровью называются коронарными или венечными. Эти сосуды ответвляются от основания аорты.

Коронарные артерии снабжают сердце кровью, коронарные вены выводят обескислороженную кровь. Те артерии, что находятся на поверхности сердца, именуются эпикардиальными. Субэндокардиальными называются коронарные артерии спрятанные глубоко в миокарде.

Большая часть оттока крови от миокарда происходит через три сердечные вены: большую, среднюю и малую. Образуя венечный синус, они впадают в правое предсердие. Передние и малые вены сердца доставляют кровь прямо в правое предсердие.

Коронарные артерии подразделяют два типа – правую и левую. Последняя состоит из передней межжелудочковой и огибающей артерий. Большая сердечная вена разветвляется на задние, средние и малые вены сердца.

Даже абсолютно здоровые люди имеют свои уникальные особенности коронарного кровообращения. В реальности сосуды могут выглядеть и располагаться не так, как показано на картинке.

Как развивается (формируется) сердце?

Для формирования всех систем организма плоду требуется собственное кровообращение. Поэтому, сердце — это первый функциональный орган возникающий в теле эмбриона человека, происходит это приблизительно на третьей недели развития плода.

Эмбрион в самом начале это лишь скопление клеток. Но с течением беременности их становиться всё больше и вот они соединяются, складываясь в запрограммированные формы. Вначале образуется две трубки, которые затем сливаются в одну. Эта трубка складываясь и устремляясь вниз формирует петлю — первичную сердечную петлю. Данная петля опережает в росте все остальные клетки и быстро удлиняется, затем ложится вправо (может и влево, значит сердце будет расположено зеркально) в виде кольца.

Так, обычно на 22 день после зачатия, возникает первое сокращение сердца, а уже к 26 дню у плода возникает собственное кровообращение. Дальнейшее развитие предполагает возникновение перегородок, формирование клапанов и ремоделирование  камер сердца. Перегородки образуются к пятой недели, а клапаны сердца будут сформированы к девятой неделе.

Интересно, что сердце плода начинает биться с частотой обычной взрослого человека — 75-80 сокращений в минуту. Затем к начале седьмой недели пульс составляет около 165-185 ударов в минуту, что является максимальным значением и далее следует замедление. Пульс новорожденного находится в границах 120-170 сокращений в минуту.

Физиология — принцип работы сердца человека

Подробнее рассмотрим принципы и закономерности работы сердца.

Сердечный цикл

Когда взрослый человек спокоен, его сердце сжимается примерно в диапазоне 70-80 циклов в минуту. Один удар пульса равняется одному сердечному циклу. При такой скорости сокращения один цикл совершается примерно за 0,8 секунды. Из которых время сокращения предсердий — 0,1 секунды, желудочков — 0,3 секунды и период расслабления — 0,4 секунды.

Частоту цикла задает водитель сердечного ритма (участок мышцы сердца, в котором возникают импульсы регулирующие частоту сердечных сокращений).

Различают следующие понятия:

• Систола (сокращение) — практически всегда под этим понятием подразумевают сокращение желудочков сердца, что приводит к толчку крови по артериальному руслу и максимизации давления в артериях.
• Диастола (пауза) — период, когда сердечная мышца находится в стадии расслабления. В этот момент происходит наполнение камер сердца кровью и снижается давление в артериях.

Так измеряя артериальное давление всегда записывают два показателя. В качестве примера возьмём цифры 110/70, что они означают?

• 110 — это верхнее число (систолическое давление), то есть это давление крови в артериях в момент сердечного сокращения.
• 70 — это нижнее число (диастолическое давление), то есть это давление крови в артериях в момент расслабления сердца.

Простое описание сердечного цикла:

1. В момент расслабления сердца, предсердия, да и желудочки (через открытые клапаны), наполняются кровью.

2. Происходит систола (сокращение) предсердий, что позволяет полностью переместить кровь из предсердий в желудочки. Сокращение предсердий начинается с места впадения в него вен, что гарантирует первичное сжатие их устьев и невозможность крови вылиться обратно в вены.
3. Предсердия расслабляются, а клапаны отделяющие предсердия от желудочков (трёхстворчатый и митральный) закрываются. Происходит систола желудочков.
4. Систола желудочков выталкивает кровь в аорту через левый желудочек и в лёгочную артерию через правый желудочек.
5. Следом наступает пауза (диастола). Цикл повторяется.

Условно, на один удар пульса приходится два сердечных сокращения (две систолы) — сначала сокращаются предсердия, а затем желудочки. Помимо систолы желудочков, существует систола предсердий. Сокращение предсердий не несёт ценности при размеренной работе сердца, поскольку в таком случае время расслабления (диастолы) хватает на то чтобы наполнить желудочки кровью. Однако стоит сердцу начать биться чаще и систола предсердий приобретает решающее значение — без неё желудочки просто не успели бы наполниться кровью.

Толчок крови по артериям осуществляется только при сокращении желудочков, именно эти толчки-сокращения называются пульсом.

Сердечная мышца

Уникальность сердечной мышцы заключается в её способности к ритмичным автоматическим сокращениям, чередующимся с расслаблениями, которые совершаются непрерывно в течении всей жизни. Миокард (средний мышечный слой сердца) предсердий и желудочков разделён, что позволяет сокращаться им отдельно друг от друга.

Кардиомиоциты — мышечные клетки сердца с особым строением, позволяющим особенно координировано передавать волну возбуждения. Так есть два типа кардиомиоцитов:

• обычные рабочие (99% от общего числа клеток сердечной мышцы) — предназначены для принятия сигнала от водителя ритма посредством проводящих кардиомиоцитов.
• особые проводящие (1% от общего числа клеток сердечной мышцы) кардиомиоциты — формируют проводящую систему. По своим функция они напоминают нейроны.

Как и скелетные мышцы, мышца сердца способна увеличиваться в объеме и повышать эффективность своей работы. Объём сердца у спортсменов, тренирующих выносливость, может быть больше на 40%, чем у обычного человека! Речь идёт о полезной гипертрофии сердца, когда оно растягивается и способно прокачивать за один удар большее число крови. Существует и другая гипертрофия — называемая «спортивное сердце» или «бычьем сердцем».

Суть в том, что у некоторых спортсменов увеличивается масса самой мышцы, а не её способность к растяжению и проталкиванию больших объёмов крови. Причиной тому служат безответственно составленные программы тренировок. Абсолютно любые физические упражнения, особенно силовые, должны быть построены на базе кардиотренировок. Иначе чрезмерные физические нагрузки на неподготовленное сердце вызывают дистрофию миокарда, что приведёт к ранней смерти.

Проводящая система сердца

Проводящей системой сердца называется группа особых образований, состоящих из нестандартных мышечных волокон (проводящих кардиомиоцитов), и служащих механизмом для обеспечения слаженной работы отделов сердца.

Эта система обеспечивает автоматизм сердца — возбуждение импульсов, рождающихся в кардиомиоцитах без внешнего раздражителя. В здоровом сердце, главный источник импульсов — синоатриальный (синусовый) узел. Он является ведущим и перекрывает импульсы от всех остальных водителей ритма. Но если возникает какое-либо заболевание приводящее к синдрому слабости синусового узла, то другие участки сердца принимают на себя его функцию. Так атриовентрикулярный узел (автоматический центр второго порядка) и пучок Гиса (АЦ третьего порядка) способны активизироваться при слабости синусового узла. Бывают случаи когда вторичные узлы усиливают собственный автоматизм и при нормальной работе синусового узла.

Синусовый узел расположен в верхней задней стенке правого предсердия в непосредственной близости от устья верхней полой вены. Данный узел инициирует импульсы с частотой примерно 80-100 раз в минуту.

Атриовентрикулярный узел (АВ) размещен в нижней части правого предсердия в атриовентрикулярной перегородке. Данная перегородка предотвращает распространение импульса непосредственно в желудочки, минуя АВ узел. Если синусовый узел ослаблен, то атриовентрикулярный возьмёт на себя его функцию и начнёт передавать импульсы сердечной мышце с частотой в 40-60 сокращений в минуту.

Далее атриовентрикулярный узел переходит в пучок Гиса (предсердно-желудочковый пучок подразделяемый на две ножки). Правая ножка устремляется к правому желудочку. Левая ножка делится ещё на две половины.

До конца не изученной является ситуация с левой ножкой пучка Гиса. Считается, что левая ножка волокнами передней ветви устремляется к передней и боковой стенке левого желудочка, а задняя ветвь снабжает волокнами заднюю стенку левого желудочка, и нижние части боковой стенки.

В случае слабости синусового узла и блокады атриовентрикулярного, пучок Гиса способен создавать импульсы со скоростью 30-40 в минуту.

Проводящая система углубляется и далее разветвляясь на более мелкие ветви переходя в итоге в волокна Пуркинье, которые пронизывают весь миокард и  служат передаточным механизмом для сокращения мышц желудочков. Волокна Пуркинье способны инициировать импульсы с частотой 15-20 в минуту.

Исключительно тренированные спортсмены могут иметь нормальную частоту сердечных сокращений в покое вплоть до самой низкой зарегистрированной цифры — всего лишь 28 сокращений сердца в минуту! Однако для среднего человека, пусть даже и ведущего очень активный образ жизни, частота пульса ниже 50 ударов в минуту может быть признаком брадикардии. Если у вас наблюдается такая низкая частота пульса, то следует пройти обследование у кардиолога.

Сердечный ритм

Частота сердечных сокращений у новорождённого может быть около 120 ударов в минуту. С взрослением пульс обычного человека стабилизируется в границах от 60 до 100 ударов в минуту. Хорошо тренированные спортсмены (речь идет о людях с хорошо тренированной сердечно-сосудистой и дыхательной системах) имеют пульс от 40 до 100 сокращений в минуту.

Ритмом сердца управляет нервная система — симпатическая усиливает сокращения, а парасимпатическая ослабляет.

Сердечная деятельность, в определенной степени, зависит от содержания в крови ионов кальция и калия. Другие биологически активные вещества тоже вносят свою лепту в регуляцию ритма сердца. Наше сердце может начать биться чаще под влиянием эндорфинов и гормонов выделяемых при прослушивании любимой музыки или поцелуе.

Кроме того, эндокринная система способна оказывать существенное влияние на сердечный ритм — и на частоту сокращений и на их силу. К примеру, выделение надпочечниками всем известного адреналина вызывает учащение сердечного ритма. Противоположным по эффекту гормоном является ацетилхолин.

Сердечные тоны

Одним из самых простых методов диагностирования заболеваний сердца является прослушивание грудной клетки с помощью стетофонендоскопа (аускультация).

В здоровом сердце, при проведении стандартной аускультации слышно только два сердечных тона — их называют S1 и S2:

• S1 — звук раздающийся при закрытии атриовентрикулярных (митральный и трехстворчатый) клапанов во время систолы (сокращения) желудочков.
• S2 — звук раздающийся при закрытии полулунных (аортальный и легочный) клапанов во время диастолы (расслабления) желудочков.

Каждый звук состоит из двух компонентов, но для человеческого уха они сливаются в один из-за очень малого промежутка времени между ними. Если в обычных условиях аускультации становятся слышны дополнительные тоны, то это может говорить о каком-либо заболевании сердечно-сосудистой системы.

Иногда в сердце могут прослушиваться дополнительные аномальные звуки, которые называются шумами в сердце. Как правило, наличие шумов говорит о какой-либо патологии сердца. К примеру, шум может вызвать возврат крови в обратном направлении (регургитация) в связи с неправильной работой или повреждением какого-либо клапана. Однако шум не всегда является симптомом заболевания. Для уточнения причин появления дополнительных звуков в сердце стоит сделать эхокардиографию (УЗИ сердца).

Заболевания сердца

Не удивительно, что в мире всё растёт число сердечно-сосудистых заболеваний. Сердце — это сложный орган, который фактически отдыхает (если это можно назвать отдыхом) только в промежутках между сердечными сокращениями. Любой сложный и постоянно работающий механизм сам по себе требует как можно более бережного отношения и постоянной профилактики.

Только представьте какая чудовищная нагрузка ложится на сердце учитывая наш образ жизни и низкокачественное изобильное питание. Интересно, что смертность от сердечно-сосудистых заболеваний достаточно высока и в странах с высоким уровнем доходов.

Огромные объёмы еды, потребляемые населением состоятельных стран и бесконечная погоня за деньгами, а также связанные с этим стрессы разрушают наше сердце. Ещё одной причиной распространения сердечно-сосудистых заболеваний является гиподинамия — катастрофически низкая физическая активность, уничтожающая весь организм. Или напротив, безграмотное увлечение тяжелыми физическими упражнениями, часто происходящее на фоне болезней сердца, о наличии которых люди даже не подозревают и умудряются умереть прямо во время «оздоровительных» занятий.

Образ жизни и здоровье сердца

Главными факторами повышающими риск развития сердечно-сосудистых заболеваний являются:

• Ожирение.
• Высокое артериальное давление.
• Повышенный уровень холестерина в крови.
• Гиподинамия или чрезмерные физические нагрузки.
• Обильное низкокачественное питание.
• Подавленное эмоциональное состояние и стрессы.

Сделайте прочтение этой большой статьи переломным моментом в своей жизни — откажитесь от вредных привычек и измените свой образ жизни.

Источник: zdse.ru

Сердечно-сосудистая система человека замкнутая. Это означает, что кровь перемещается только по сосудам и отсутствуют какие-либо полости, куда кровь изливается. Благодаря работе сердца и разветвленной системе сосудов, каждая клетка нашего организма получает кислород и питательные вещества, которые необходимы для жизнедеятельности.

Обратите внимание на устоявшееся название — сердечно-сосудистая система. На первое место выносится именно сердечная мышца, которая выполняет важнейшую функцию. Мы переходим к изучению этого уникального органа.

Сердце

Раздел медицины, изучающий сердце, носит название кардиология (от др.-греч. καρδία — сердце и λόγος — изучение). Сердце — полый мышечный орган, сокращающийся с определенным ритмом в течение всей жизни человека.

Снаружи сердце покрыто околосердечной сумкой — перикардом. Состоит из 4 камер: 2 желудочков — правого и левого, и 2 предсердий — правого и левого. Запомните, что между желудочками и предсердиями находятся створчатые клапаны.

Между правым предсердием и правым желудочком расположен трехстворчатый (трикуспидальный) клапан, между левым предсердием и левым желудочком — двустворчатый (митральный) клапан.

В сердце кровь движется однонаправленно: из предсердий в желудочки, благодаря наличию створчатых (атриовентрикулярных) клапанов (от лат. atrium — предсердие и ventriculus — желудочек).

От левого желудочка отходит самый крупный сосуд человека — аорта, диаметром 2.5 см, кровь в которой течет со скоростью 50 см в секунду. От правого желудочка отходит легочный ствол. Между левым желудочком и аортой, а также правым желудочком и легочным стволом находятся полулунные клапаны.

Мышечная ткань сердца представлена одиночными клетками — кардиомиоцитами, обладающими поперечной исчерченностью. Сердце обладает особым свойством — автоматией: изолированное от организма сердце продолжает сокращаться без внешних воздействий. Это связано с наличием в толще мышечной ткани особых клеток — пейсмекерных (клетки водителя ритма, атипичные кардиомиоциты), которые сами периодически генерируют нервные импульсы.

В сердце имеется проводящая система благодаря которой возбуждение, возникшее в одной части сердца, постепенно охватывает другие части. В проводящей системе выделяют синусный, атриовентрикулярный узлы, пучок Гиса и волокна Пуркинье. Именно благодаря наличию этих проводящих структур сердце способно к автоматии.

Сердечный цикл

Работа сердца заключается в последовательно сменяющих друг друга трех фазах:

• Систола предсердий (от греч. systole — сжимание, сокращение)

Длится 0,1 сек. В эту фазу предсердия сокращаются, их объем уменьшается, и кровь из них поступает в желудочки. Створчатые клапаны в период этой фазы открыты, полулунные — закрыты.

• Систола желудочков

Длится 0,3 сек. Створчатые (атриовентрикулярные) клапаны закрываются, чтобы не допустить обратного тока крови в предсердия. Мышечная ткань желудочков начинает сокращаться, их объем уменьшается: открываются полулунные клапаны. Кровь изгоняется из желудочков в аорту (из левого желудочка) и легочный ствол (из правого желудочка).

• Общая диастола (от греч. diastole — расширение)

Длится 0,4 сек. В диастолу полости сердца расширяются — мышцы расслабляются, полулунные клапаны закрываются. Створчатые клапаны открыты. В эту фазу предсердия наполняются кровью, которая пассивно поступает в желудочки. Затем цикл повторяется.

Мы уже разобрали сердечный цикл, однако я хочу акцентировать ваше внимание на некоторых деталях. В общей сложности один цикл длится 0,8 сек. Предсердия отдыхают 0,7 секунд — во время систолы желудочков и общей диастолы, а желудочки отдыхают 0,5 секунд — во время систолы предсердий и общей диастолы. Благодаря такому энергетически выгодному циклу, сердечная мышца мало утомляется при работе.

Частоту сокращений сердца (ЧСС) можно измерить с помощью пульса — толчкообразных колебаний стенок сосудов, связанных с сердечным циклом. Средняя частота пульса в норме — 60-80 ударов в минуту. У спортсмена ЧСС реже, чем у нетренированного человека. При больших физических нагрузках ЧСС может возрастать до 150 уд/мин.

Возможны изменения сердечного ритма в виде его чрезмерного урежения или учащения, соответственно выделяют: брадикардию (от греч. βραδυ — медленный и καρδιά — сердце) и тахикардию (от др.-греч. ταχύς — быстрый и καρδία — сердце). Брадикардия характеризуется урежением пульса до 30-60 уд/мин, тахикардия — выше 90 уд/мин.

Регуляторный центр деятельности сердечно-сосудистой системы лежит в продолговатом и спинном мозге. Парасимпатическая нервная система замедляет, а симпатическая нервная система ускоряет ЧСС. Оказывают влияние также гуморальные факторы (от лат. humor — влага), главным образом гормоны: надпочечников — адреналин (усиливает работу сердца), щитовидной железы — тироксин (ускоряет ЧСС).

Сосуды

К тканям и органам кровь движется внутри сосудов. Они подразделяются на артерии, вены и капилляры. В общих чертах мы обсудим их строение и функции. Хочу заметить: если вы считаете, что по венам течет венозная, а по артериям — артериальная кровь, вы ошибаетесь. В следующей статье вы найдете конкретные примеры, опровергающие это заблуждение.

По артериям кровь течет от сердца к внутренним органам и тканям. Они обладают толстыми стенками, в составе которых имеются эластические и гладкие мышечные волокна. Давление крови в них наиболее высокое, по сравнению с венами и капиллярами, в связи с чем они и имеют вышеуказанную толстую стенку.

Изнутри артерия выстлана эндотелием — эпителиальными клетками, которые образуют однослойный пласт тонких клеток. Благодаря наличию гладких мышечных клеток в толще стенки, артерии могут сужаться и расширяться. Скорость кровотока в артериях примерно 20-40 см в секунду.

Большей частью артерии несут артериальную кровь, однако нельзя забывать об исключениях: от правого желудочка по легочным артериям к легким идет венозная кровь.

По венам кровь течет к сердцу. По сравнению со стенкой артерии, в венах меньше эластических и мышечных волокон. Давление крови в них небольшое, поэтому стенка вен тоньше, чем у артерий.

Характерный признак вен (который вы всегда заметите на схеме) наличие внутри вены клапанов. Клапаны препятствуют обратному току крови в венах — обеспечивают однонаправленное движение крови. Скорость кровотока в венах около 20 см в секунду.

Только представьте: вены поднимают кровь от ног к сердцу, действуя против силы тяжести. В этом им помогают вышеупомянутые клапаны и сокращения скелетных мышц. Вот почему очень важна физическая активность, противопоставленная гиподинамии, которая вредит здоровью, нарушая движение крови по венам.

Преимущественно в венах находится венозная кровь, однако нельзя забывать об исключениях: к левому предсердию подходят легочные вены с артериальной кровью, обогащенной кислородом после прохождения легких.

Самые мелкие кровеносные сосуды — капилляры (от лат. capillaris — волосяной). Их стенка состоит из одного слоя клеток, что делает возможным газообмен и обменные процессы различными веществами (питательными, побочными продуктами) между клетками, окружающими капилляр, и кровью в капилляре. Скорость движения крови по капиллярам самая низкая (по сравнению с артериями, венами) — составляет 0,05 мм в секунду, что необходимо для процессов обмена.

Суммарный просвет капилляров больше, чему у артерий и вен. Они подходят к каждой клетке нашего организма, именно они являются связующим звеном, благодаря которому ткани получают кислород, питательные вещества.

По мере прохождения крови по капиллярам, она теряет кислород и насыщается углекислым газом. Поэтому на картинке выше вы видите, что поначалу кровь в капиллярах артериальная, а затем — венозная.

Гемодинамика

Гемодинамикой называют процесс циркуляции крови. Важным показателем является кровяное давление — давление, оказываемое кровью на стенки кровеносных сосудов. Его величина зависит от силы сокращения сердца и сопротивления сосудов. Различают систолическое (в среднем 120 мм. рт. ст.) и диастолическое (в среднем 80 мм. рт. ст.) артериальное давление.

Систолическое артериальное давление подразумевает давление в кровеносном русле в момент сокращения сердца, диастолическое — в момент его расслабления.

При физической нагрузке и стрессе артериальное давление повышается, пульс учащается. Во время сна артериальное давление снижается, как и частота сердечных сокращений.

Уровень артериального давления — важный показатель для врача. Артериальное давление может быть повышено у пациента с болезнью почек, надпочечников, поэтому крайне важно знать и контролировать его уровень.

Повышение артериального давления, к примеру 220/120 мм рт. ст. врачи называют артериальной гипертензией (от греч. hyper — чрезмерно; говорить гипертония не совсем верно, гипертония — повышенный тонус мышц), а понижение, например до 90/60 мм. рт. ст. будет называться артериальной гипотензией (от греч. hypo — под, внизу).

Все мы, вероятно, хотя бы раз в жизни испытывали ортостатическую гипотензию — снижение уровня артериального давления при резком подъеме из положения сидя или лежа. Сопровождается легким головокружением, однако может приводить и к обмороку, потере сознания. Ортостатическая гипотензия может (в рамках нормы) проявляться у подростков.

Существует нервная регуляция гемодинамики, заключающаяся в действии на сосуды волокон симпатической нервной системы, которая сужает сосуды (давление повышается), парасимпатической нервной системы, которая расширяет сосуды (давление соответственно понижается).

На просвет сосудов оказывают действия также гуморальные факторы, распространяющиеся через жидкие среды организма. Ряд веществ оказывает сосудосуживающие действие: вазопрессин, норадреналин, адреналин, другая часть оказывает сосудорасширяющее действие — ацетилхолин, гистамин, окись азота (NO).

Заболевания

Атеросклероз (греч. athḗra — кашица + sklḗrōsis — затвердевание) — хроническое заболевание артерий, возникающее в результате нарушения в них обмена жиров и белков. При атеросклерозе в сосуде формируется холестериновая бляшка, которая постепенно увеличивается в размерах, приводя в итоге к полной закупорке сосуда.

Бляшка суживает просвет сосуда, уменьшая количество крови, протекающей по нему к органу. Атеросклероз нередко затрагивает сосуды, которые питают сердце — коронарные артерии. В этом случае болезнь может проявляться болями в сердце при незначительных физических нагрузках. Если атеросклероз затрагивает сосуды головного мозга — у пациента ухудшается память, концентрация внимания, когнитивные (интеллектуальные) функции.

В какой-то момент атеросклеротическая бляшка может лопнуть, в этом случае происходит невероятное: кровь начинает сворачиваться прямо внутри сосуда, ведь клетки реагируют на разрыв бляшки, как на повреждение сосуда! Образуется тромб, который может закупорить просвет сосуда, после чего кровь полностью перестает поступать к органу, который этот сосуд кровоснабжает.

Такое состояние называется инфаркт (лат. infarcire — «начинять, набивать») — резкое прекращения кровотока при спазме артерии или закупорке. Инфаркт выражается в омертвлении тканей органа вследствие острого недостатка кровоснабжения. Инфаркт головного мозга называют — инсульт (лат. insultus — нападение, удар).

Источник: studarium.ru