Сердце человека – это четырехкамерный по строению мышечный орган, функции его заключаются в нагнетании крови в кровеносную систему, начинающуюся и оканчивающуюся сердцем. В 1 минуту оно способно перекачать 5 — 30 литров, в сутки перекачивает, как насос, 8 тыс. л крови, что за 70 лет составит 175 млн. литров.
Анатомия
Располагается сердце за грудиной, немного смещено влево — примерно 2/3 находится в левой стороне грудной клетки. Устье трахеи, где она разветвляется на два бронха, находится выше. За ним находится пищевод и нисходящая часть аорты.
Анатомия сердца человека не изменяется с возрастом, строение его у взрослых и детей не отличаются (смотри фото). Но несколько изменяется расположение, и у новорожденных сердце полностью находится в левой стороне грудной клетки.
Масса сердца человека составляет в среднем 330 граммов у мужчин, 250 г у женщин, по форме этот орган напоминает конус обтекаемой формы с широким основанием размером с кулак. Передняя его часть лежит за грудиной. А нижняя часть граничит с диафрагмой – мышечной перегородкой, отделяющей грудную полость от брюшной.
Форма и размеры сердца определяются возрастом, полом, имеющимися заболеваниями миокарда. В среднем длина его у взрослого достигает 13 см, а ширина основания составляет 9-10 см.
Размеры сердца зависят от возраста. Детское сердце меньше, чем у взрослого, но его относительная масса выше, а его вес у новорожденного примерно 22 г.
Сердце – движущая сила кровообращения человека, как можно видеть из схемы, полый орган (смотри рисунок), разделенный продольно мышечной перегородкой пополам, а половинки делятся на предсердия/желудочки.
Предсердия размерами меньше, отделяются от желудочков клапанами:
- с левой стороны – двустворчатым (митральным);
- с правой – трехстворчатым (трикуспидальным).
Из левого желудочка кровь попадает в аорту, затем проходит по большому кругу кровообращения (БКК). Из правого – в легочный ствол, далее проходит по малому кругу (МКК).
Сердечные оболочки
Сердце человека заключено в перикард, который состоит из 2 слоев:
- наружного фиброзного, препятствующего перерастяжению;
- внутреннего, который состоит из двух листков:
- висцерального (эпикард), который сращивается с сердечной тканью;
- париентального, сращенного с фиброзной тканью перикарда.
Между висцеральным и париентальным листами перикарда находится пространство, заполненное перикардиальной жидкостью. Эта анатомическая особенность строения сердца человека предназначена для смягчения механических толчков.
На рисунке, где показано сердце в разрезе, можно видеть, какое оно имеет строение, из чего состоит.
Выделяют следующие слои:
- миокард;
- эпикард, слой, прилегающий к миокарду;
- эндокард, который состоит из фиброзного наружного перикарда и париентального слоя.
Мускулатура сердца
Стенки состоят из поперечнополосатой мускулатуры, иннервируются посредством вегетативной нервной системы. Мышцы представлены двумя типами волокон:
- сократительными — основная масса;
- проводящими электрохимический импульс.
Безостановочная сократительная работа человеческого сердца обеспечивается особенностями строения стенки сердца и автоматизмом водителей ритмов.
- Cтенка предсердия (2-5 мм) состоит из 2 мышечных слоев – перечных волокон и продольных.
- Cтенка желудочка сердца мощнее, состоит из трех слоев, которые осуществляют сокращения в разных направлениях:
- слой косых волокон;
- кольцевые волокна;
- продольный слой сосочковых мышц.
Координация работы сердечных камер осуществляется при помощи проводящей системы. Толщина миокарда зависит от нагрузки, которая на него приходится. Стенка левого желудочка (15 мм) толще правого (около 6 мм), так как он выталкивает кровь в БКК, выполняет больший объем работы.
Мышечные волокна, из чего состоит сократительная ткань сердца человека, получают кровь богатую кислородом, по коронарным сосудам.
Лимфатическая система миокарда представлена сетью лимфатических капилляров, расположенных в толще мышечных слоев. Лимфатические сосуды идут по ходу коронарных вен и артерий, питающих миокард.
Лимфа оттекает в лимфатические узлы, которые находятся около дуги аорты. Оттуда лимфатическая жидкость стекает в грудной проток.
Рабочий цикл
При ЧСС (частоте сердечных сокращений), равной 70 импульсов/минуту, рабочий цикл завершается за 0,8 секунды. Кровь изгоняется из желудочков сердца во время сокращения, которое называется систолой.
Систолы по времени занимают:
- предсердий – 0,1 секунды, затем расслабление 0,7 секунды;
- желудочков – 0,33 секунды, затем диастола 0,47 секунды.
Каждый удар пульса состоит из двух систол – предсердий и желудочков. В систолу желудочков кровь выталкивается в круги кровообращения. При сжатии предсердий из них поступает в желудочки до 1/5 их полного объема. Значение систолы предсердий повышается при ускорении ЧСС, когда за счет сокращения предсердий желудочки успевают наполниться кровью.
При расслаблении предсердий кровь переходит:
- в правое предсердие – из полых вен;
- в левое – из легочных вен.
Кровеносная система человека устроена так, что вдох способствует притоку крови в предсердия, так как создается присасывающее действие в сердце из-за разницы давлений. Этот процесс происходит, подобно тому, как при вдохе воздух входит в бронхи.
Сжатие предсердий
Предсердия сжимаются, желудочки еще не работают.
- В начальный момент весь миокард расслаблен, клапаны провисают.
- По мере усиления сжатия предсердий кровь изгоняется в желудочки.
Сокращение предсердий заканчивается, когда импульс достигает атриовентрикулярного (АВ) узла, и начинается сокращение желудочков. В конце систолы предсердий клапаны закрываются, внутренние хорды (сухожилия) препятствуют расхождению створок клапанов или выворачиванию их в полость сердца (явление пролапса).
Сжатия желудочков
Предсердия расслаблены, сокращаются только желудочки, изгоняя содержащийся в них объем крови:
- левый – в аорту (БКК);
- правый – в легочный ствол (МКК).
Время активности предсердий (0,1 с) и работы желудочков (0,3 с) не изменяются. Увеличение частоты сокращений происходит за счет уменьшения продолжительности отдыха отделов сердца – это состояние называется диастолой.
Общая пауза
В 3 фазе мускулатура всех сердечных камер расслаблена, клапаны расслаблены, и кровь из предсердий свободно стекает в желудочки.
К концу 3 фазы желудочки на 70% наполнены кровью. От того, насколько полно наполнятся кровью желудочки в диастолу, зависит сила сжатия мышечных стенок при систоле.
Тоны сердца
Сократительная активность миокарда сопровождается звуковыми колебаниями, называемыми тонами сердца. Эти звуки хорошо различимы при аускультации (прослушивании) фонендоскопом.
Различают сердечные тоны:
- систолический — долгий, глухой, возникающий:
- при схлопывании предсердно-желудочковых клапанов;
- издающийся стенками желудочков;
- натяжением сердечных хорд;
- диастолический – высокий, укороченный, создается схлопыванием клапанов легочного ствола, аорты.
Система автоматизма
Сердце у человека работает всю жизнь, как единая система. Координирует работу человеческого сердца система, состоящая из специализированных мышечных клеток (кардиомицетов), и нервы.
Сокращения регулируются:
- вегетативной нервной системой;
- блуждающий нерв замедляет ритм;
- симпатические нервы ускоряют миокард.
- центрами автоматизма.
Центром автоматизма называют структуры, состоящие из кардиомицетов, задающих ритм сердца. Центр автоматизма 1 порядка – это синусный узел. На схеме строения сердца человека он находится в точке, где верхняя полая вена заходит в правое предсердие (смотри подписи).
Синусовый узел задает нормальный ритм предсердий 60-70 имп./минуту, потом сигнал проводится в атриовентрикулярный узел (АВ), ножки Гиса – системы автоматизма 2-4 порядков, задающие ритм с меньшей ЧСС.
Дополнительные центры автоматизма предусмотрены на случай сбоя или отказа работы синусного водителя ритма. Обеспечивается работа центров автоматизма проводящими кардиомицетами.
Кроме проводящих, есть:
- рабочие кардиомицеты — составляют основную массу миокарда;
- секреторные кардиомицеты – в них образуется натрийуретический гормон.
Синусовый узел – основной центр управления работой сердца, при паузе в его работе, превышающей 20 секунд, развивается гипоксия мозга, обморок, синдром Морганьи-Адамса-Стокса, о котором мы рассказывали в статье «Брадикардия».
Работа сердца и кровеносных сосудов – сложный процесс, и в данной статье лишь кратко рассматриваются, какую функцию выполняет сердце, особенности его строения. Подробнее узнать о физиологии сердца человека, особенностях кровообращения, читатель сможет в материалах сайта.