Из чего состоит сердце человека. Анатомия и физиология сердца: строение, функции, гемодинамика, сердечный цикл, морфология

Человеческое сердце имеет четыре камеры: два желудочка и два предсердия. По левым отделам течет артериальная кровь, по правым - венозная. Основная функция - транспортная, сердечная мышца работает по типу насоса, перекачивая кровь к периферическим тканям, снабжая их кислородом и питательными веществами. При остановке сердечной деятельности диагностируют клиническую смерть. Если это состояние продолжается более 5 минут, отключается головной мозг, и человек умирает. В этом заключается вся важность правильной работы сердца, без него организм является нежизнеспособным.

Показать всё

Схема строения сердца

Сердце является органом, состоящим в большей степени из мышечной ткани, оно обеспечивает кровоснабжение всех органов и тканей и имеет следующую анатомию. Находится в левой половине грудной клетки на уровне от второго до пятого ребра, средняя масса составляет 350 грамм. Основание сердца образовано предсердиями, легочным стволом и аортой, повернуто в сторону позвоночника, а сосуды, входящие в состав основания, фиксируют сердце в грудной полости. Верхушка формируется за счет левого желудочка и представляет собой закругленной формы область, обращенную вниз и влево в сторону ребер.

Кроме этого, в сердце выделяют четыре поверхности:

• Переднюю или грудинно-реберную.
• Нижнюю или диафрагмальную.
• И две легочные: правую и левую.

Строение сердца человека достаточно сложно, но схематически описать его можно следующим образом. Функционально его делят на два отдела: правый и левый или венозный и артериальный. Четырехкамерное строение обеспечивает разделение кровоснабжения на малый и большой круг. Предсердия от желудочков отделяют клапаны, которые открываются только по направлению тока крови. Правый и левый желудочек отграничивает межжелудочковая перегородка, а между предсердиями располагается межпредсердная.

Стенка сердца имеет три слоя:

• Эпикард - наружная оболочка, плотно срастается с миокардом, а сверху покрыта околосердечной сумкой - перикардом, который отграничивает сердце от других органов и за счет содержания небольшого количества жидкости между своими листками обеспечивает уменьшение трения при сокращении.
• Миокард - состоит из мышечной ткани, которая уникальна по своему строению, она обеспечивает сокращение и осуществляет возбуждение и проведение импульса. Кроме того, некоторые клетки имеют автоматизм, т. е. способны самостоятельно генерировать импульсы, которые передаются по проводящим путям по всему миокарду. Происходит мышечное сокращение - систола.
• Эндокард - покрывает внутреннюю поверхность предсердий и желудочков и образует клапаны сердца, которые являются складками эндокарда, состоящими из соединительной ткани с большим содержанием эластических и коллагеновых волокон.



Строение миокарда



Наибольшей по толщине оболочкой сердца является мышечная, в области левого желудочка она достигает толщины от 11 до 14 мм, что в 2 раза больше стенки правого желудочка (от 4 до 6 мм). В области предсердий мышечный слой еще меньше - 2–3 мм. Миокард предсердий и желудочков отделяет фиброзное кольцо, оно окружает правое и левое предсердно-желудочковое отверстие. Строение миокарда предсердий и желудочков также отличается, первые имеют два мышечных слоя, а вторые три. Это указывает на большую функциональную нагрузку на нижние отделы сердца.

Мышечные волокна предсердий образуют так называемые ушки, которые являются продолжением камер верхних отделов сердца. Выделяют правое и левое ушко. Миокард желудочков образует сосочковые мышцы, от них отходят хорды к митральному и трикуспидальному клапанам. Нужны они для того, чтобы высокое давление желудочков не прогибало створки клапанов вовнутрь предсердий и не выталкивало кровь в обратном направлении.

Межпредсердная и межжелудочковая перегородка образованы мышечной тканью. Только в последней имеется перепончатая часть, в которой практически нет мышечных волокон, занимает она 1/5 всей поверхности, остальные 4/5 поверхности - это мышечный отдел, достигающий толщины до 11 мм.



Клапаны сердца и гемодинамика



Схема течения крови по камерам сердца

Для обеспечения правильной последовательности тока крови между камерами располагаются клапаны. Правое предсердие и желудочек отделяет трехстворчатый клапан (трикуспидальный), а левые - митральный (двустворчатый). Кроме того, клапаны имеются и в легочном стволе, и в аорте, функция их та же - предупредить обратный поток крови из артерий в сердце.

При сокращении предсердий кровь выталкивается в желудочки, после чего трикуспидальный и митральный клапаны закрываются, и последние начинают сокращаться, вынося кровь в легочной ствол и аорту. Так начинаются большой и малые круги кровообращения, механизм гемодинамики по ним выглядит следующим образом.

Из правого желудочка выходит легочной ствол, он разделяется на правую и левую легочные артерии, они несут венозную кровь в легкие для обогащения кислородом. Затем оксигенированная кровь возвращается по четырем легочным венам в левое предсердие. Таким образом выглядит малый круг кровообращения.

Разделение сосудов на артерии и вены зависит не от того, какую кровь они переносят, а от направления относительно сердца. Артерией называется любой сосуд, идущий от сердца, а веной - к нему. Поэтому в малом круге кровообращения артерии несут венозную кровь, а вены артериальную.

Затем из левого предсердия кровь попадает в левый желудочек, а из него в аорту - начало большого круга. Кровь несет кислород и питательные вещества по артериям к тканям, с приближением к периферии уменьшается диаметр сосудов и на уровне капилляра происходит газообмен и отдача нутриентов. После этих процессов кровь становится венозной и по венам направляется к сердцу. В правое предсердие впадают две полых вены - верхняя и нижняя. И большой круг заканчивается.

Таких циклов у сердца за минуту около 60–80, в объеме это около 5–6 литров. За время всей жизни оно переносит около 6 миллионов литров крови. Это колоссальная работа, выполняемая ежесекундно для нормального обеспечения жизни организма.



Проводящая система



Проводящая система сердца

Проводящая система отвечает за правильное и последовательное сокращение миокарда за счет передачи возбуждения по мышечным волокнам. Состоит она из комплекса образований, состоящих из атипичных мышечных клеток, способных к автоматизму, проведению и возбуждению. Включает следующие образования:

• Синусовый узел (Киса-Флака) - располагается он в правом предсердии в устье полых вен, является главным водителем ритма сердца человека. Он состоит из специализированных мышечных клеток (Пейсмекеров), способных генерировать импульсы с частотой 60–80 в минуту.
• От синусового узла (СУ) отходит три межузловых тракта и один межпредсердный. Первые оказывают передачу импульса от СУ до атриовентрикулярного, а второй обеспечивает его проведение на левое предсердие.
• Атриовентрикулярный узел (АВУ) - его задача - передать возбуждение на желудочки, но делает он это не сразу, а после такого явления, как атриовентрикулярная задержка. Необходима она для того, чтобы предсердия и желудочки не сокращались одновременно, так как последним просто не будет что перекачивать в сосуды.
• Пучки Гисса - выделяют правый и левый в соответствии с расположением в сердце. Первый иннервирует правый желудочек, а левый делится на две ветки - переднюю и заднюю и отвечает за возбуждение левого желудочка.
• Последними и самыми мелкими элементами проводящей системы являются волокна Пуркинье - они диффузно разделяются в толще миокарда и непосредственно передают импульс на мышечное волокно.

Существование такой четкой последовательности обеспечивает нормальный сердечный цикл и кровоснабжение тканей.

Кровоснабжение миокарда



Коронарные артерии

Сердце - такой же орган, как и другие, и ему также нужна кровь, миокард не питается кровью из полостей сердца, для этого существует отдельная кровеносная система, которую некоторые авторы называют даже третьим кругом кровообращения. В начале аорты к сердцу отходит две коронарные (венечные) артерии: правая и левая. Они дихотомически делятся и отдают более мелкие ветви к миокарду. За счет левой коронарной артерии питается передняя стенка сердца, межжелудочковая перегородка и верхушка, а правая кровоснабжает задне-боковую часть миокарда. Отток крови происходит через капилляры, а затем по венечным венам к правому предсердию.

Особенностью коронарного кровообращения является то, что артерии наполняются в момент расслабления миокарда, поэтому в диастолу сердце не только «отдыхает», но и питается. Нарушения в кровотоке сердца приводят к таким заболеваниям, как ишемическая болезнь сердца, стенокардия и инфаркт миокарда.

Работа сердца

Сердечным циклом (СЦ) называют последовательные фазы систолы (сокращение), диастолы (расслабление) и последующую общую паузу. При диастоле сердце заполняется кровью, вначале предсердия, а затем и желудочки. После чего возникает сокращение миокарда, и камеры освобождаются от крови. В среднем продолжительность систолы предсердий составляет от 0,1 до 0,17 секунды, а желудочков 0,33–0,47 с.



Фазы сердечного цикла

На желудочки приходится более сложная работа, так как они должны вытолкнуть кровь в сосуды меньшего диаметра и с такой силой чтобы она дошла до периферии. Поэтому и мышечная стенка в них значительно толще.

Длительность сердечного цикла зависит от количества сердечных сокращений. Так в покое он будет больше, а при физической нагрузке меньше. В среднем один СЦ длится 0,8 секунды, если ЧСС равна 75 ударов в минуту.

Схематически этот процесс можно описать так: из верхней и нижней полой вены и легочных вен кровь поступает в предсердия, где начинает возрастать давление, и миокард растягивается. Под влиянием этих факторов возникает систола предсердий. Далее кровь поступает в желудочки и по тому же принципу выталкивается в легочной ствол и аорту.

Когда желудочки сокращаются, предсердие находится в диастоле, и наоборот. Но также имеется определенное время, при котором и желудочки, и предсердия одновременно находятся в фазе расслабления, а затем и в общей паузе.

СЕРДЦЕ
мощный мышечный орган, нагнетающий кровь через систему полостей (камер) и клапанов в распределительную сеть, называемую системой кровообращения. У человека сердце расположено вблизи центра грудной полости. Оно состоит в основном из прочной эластичной ткани - сердечной мышцы (миокарда), которая на протяжении всей жизни ритмически сокращается, посылая кровь через артерии и капилляры к тканям организма. При каждом сокращении сердце выбрасывает около 60-75 мл крови, а за минуту (при средней частоте сокращений 70 в минуту) - 4-5 л. За 70 лет сердце производит более 2,5 млрд. сокращений и нагнетает примерно 156 млн. литров крови. Этот по-видимому неутомимый насос, размером со сжатый кулак, весит немногим больше 200 г, лежит почти на боку за грудиной между правым и левым легкими (которые частично прикрывают его переднюю поверхность) и снизу соприкасается с куполом диафрагмы. По форме сердце сходно с усеченным конусом, слегка выпуклым, как груша, с одной стороны; верхушка расположена слева от грудины и обращена к передней части грудной клетки. От противоположной верхушке части (основания) отходят крупные сосуды, по которым притекает и оттекает кровь.
См. также КРОВЕНОСНАЯ СИСТЕМА . Без кровообращения жизнь невозможна, и сердце, как его двигатель, представляет собой жизненно важный орган. При остановке или резком ослаблении работы сердца смерть наступает уже через несколько минут.
Камеры сердца. Сердце человека разделяется перегородками на четыре камеры, которые заполняются кровью не одновременно. Две нижние толстостенные камеры - желудочки, играющие роль нагнетающего насоса; они получают кровь из верхних камер и, сокращаясь, направляют ее в артерии. Сокращения желудочков и создают то, что называют сердцебиениями. Две верхние камеры - предсердия (иногда называемые ушками); это тонкостенные резервуары, которые легко растягиваются, вмещая в интервалах между сокращениями поступающую из вен кровь. Левый и правый отделы сердца (состоящие из предсердия и желудочка каждый) изолированы друг от друга. Правый отдел получает бедную кислородом кровь, оттекающую от тканей организма, и направляет ее в легкие; левый отдел получает насыщенную кислородом кровь из легких и направляет ее к тканям всего тела. Левый желудочек намного толще и массивнее других камер сердца, поскольку выполняет самую тяжелую работу по нагнетанию крови в большой круг кровообращения; обычно толщина его стенок немногим меньше 1,5 см.

Основные сосуды. Кровь поступает в правое предсердие по двум крупным венозным стволам: верхней полой вене, которая приносит кровь от верхних частей тела, и нижней полой вене, приносящей кровь от нижних его частей. Из правого предсердия кровь поступает в правый желудочек, откуда нагнетается через легочную артерию в легкие. По легочным венам кровь возвращается в левое предсердие, а оттуда проходит в левый желудочек, который через самую крупную артерию, аорту, нагнетает кровь в большой круг кровообращения. Аорта (ее диаметр у взрослого человека примерно 2,5 см) вскоре разделяется на несколько ветвей. По основному стволу, нисходящей аорте, кровь направляется в брюшную полость и нижние конечности, а сверху от аорты отходят коронарные (венечные), подключичные и сонные артерии, по которым кровь направляется в саму сердечную мышцу, верхнюю часть туловища, руки, шею и голову.
Клапаны. Система кровообращения снабжена рядом клапанов, которые препятствуют обратному току крови и тем самым обеспечивают нужное направление кровотока. В самом сердце имеются две пары таких клапанов: одна между предсердиями и желудочками, вторая между желудочками и выходящими из них артериями. Клапаны между предсердием и желудочком каждого отдела сердца похожи на занавески и состоят из прочной соединительной (коллагеновой) ткани. Это т.н. атриовентрикулярные (АВ), или предсердно-желудочковые, клапаны; в правом отделе сердца расположен трехстворчатый клапан, а в левом - двустворчатый, или митральный. Они допускают движение крови только из предсердий в желудочки, но не обратно. Клапаны между желудочками и артериями иногда называют полулунными в соответствии с формой их створок. Правый называют также легочным, а левый - аортальным. Эти клапаны допускают ток крови из желудочков в артерии, но не обратно. Между предсердиями и венами клапанов нет.
Ткани сердца. Внутренняя поверхность всех четырех камер сердца, а также все структуры, выступающие в их просвет - клапаны, сухожильные нити и сосочковые мышцы, - выстланы слоем ткани, называемым эндокардом. Эндокард плотно сращен с мышечным слоем. В обоих желудочках находятся тонкие пальцевидные выступы - сосочковые, или папиллярные, мышцы, которые прикрепляются к свободным концам трехстворчатого и митрального клапанов и препятствуют тонким створкам этих клапанов отгибаться под давлением крови в полость предсердий в момент сокращения желудочков. Стенки сердца и перегородки, разделяющие его на правую и левую половины, состоят из мышечной ткани (миокарда) с поперечной исчерченностью, чем они похожи на ткань произвольных мышц тела. Миокард образован удлиненными мышечными клетками, составляющими единую сеть, что обеспечивает их координированное, упорядоченное сокращение. Перегородка между предсердиями и желудочками, к которой крепятся мышечные стенки этих камер сердца, состоит из прочной фиброзной ткани, за исключением рассматриваемого ниже небольшого пучка измененной мышечной ткани (атриовентрикулярной проводящей системы). Снаружи сердце и начальные части выходящих из него крупных сосудов покрыты перикардом - прочным двухслойным мешком из соединительной ткани. Между слоями перикарда содержится небольшое количество водянистой жидкости, которая, действуя как смазка, позволяет им свободно скользить друг по другу при расширении и сокращении сердца.
Сердечный цикл. Последовательность сокращений камер сердца называют сердечным циклом. За время цикла каждая из четырех камер проходит не только фазу сокращения (систолы), но и фазу расслабления (диастолы). Первыми сокращаются предсердия: вначале правое, почти сразу же за ним левое. Эти сокращения обеспечивают быстрое заполнение кровью расслабленных желудочков. Затем сокращаются желудочки, с силой выталкивающие содержащуюся в них кровь. В это время предсердия расслабляются и заполняются кровью из вен. Каждый такой цикл продолжается в среднем 6/7 секунды.

Одна из наиболее характерных особенностей сердца - его способность к регулярным спонтанным сокращениям, не требующим внешнего пускового механизма типа нервной стимуляции. Эта способность обусловлена тем, что сердечная мышца активируется электрическими импульсами, возникающими в самом сердце. Их источником служит небольшая группа видоизмененных мышечных клеток в стенке правого предсердия. Они образуют поверхностную С-образную структуру, длиной примерно 15 мм, которая носит название синоатриального, или синусного, узла. Его называют также водителем ритма (пейсмекером) - он не только запускает сердцебиения, но и определяет их исходную частоту, характерную для каждого вида животных и сохраняющуюся постоянной в отсутствие регуляторных (химических или нервных) воздействий. Возникающие в водителе ритма импульсы волнообразно распространяются по мышечным стенкам обоих предсердий, вызывая их практически одновременное сокращение. На уровне фиброзной перегородки между предсердиями и желудочками (в центральной части сердца) происходит задержка этих импульсов, поскольку они могут распространяться только по мышцам. Однако здесь находится мышечный пучок, т.н. атриовентрикулярная (АВ) проводящая система. Ее начальная часть, в которую поступает импульс, называется АВ узлом. По нему импульс распространяется очень медленно, поэтому между возникновением импульса в синусном узле и его распространением по желудочкам проходит около 0,2 сек. Именно эта задержка и позволяет крови поступать из предсердий в желудочки, пока последние остаются еще расслабленными. Из АВ узла импульс быстро распространяется вниз по проводящим волокнам, образующим т.н. пучок Гиса. Эти волокна пронизывают фиброзную перегородку и входят в верхний отдел межжелудочковой перегородки. Затем пучок Гиса делится на две ветви, идущие по обеим сторонам верхней части этой перегородки. Ветвь, проходящая по левожелудочковой стороне перегородки (левая ножка пучка Гиса), вновь разделяется и ее волокна веерообразно распределяются по всей внутренней поверхности левого желудочка. Ветвь, идущая по правожелудочковой стороне (правая ножка пучка Гиса), сохраняет строение плотного пучка почти до самой верхушки правого желудочка, и здесь разделяется на волокна, распределяющиеся под эндокардом обоих желудочков. Через эти волокна, носящие название волокон Пуркинье, любой импульс может быстро распространиться по внутренней поверхности обоих желудочков. Затем он направляется вверх по боковым стенкам желудочков, вызывая их сокращение, идущее снизу вверх, что приводит к выталкиванию крови в артерии.
Кровяное давление. В разных участках сердца и крупных сосудов давление, создаваемое сокращением сердца, неодинаково. Кровь, возвращающаяся в правое предсердие по венам, находится под относительно малым давлением - около 1-2 мм рт. ст. Правый желудочек, посылающий кровь в легкие, во время систолы доводит это давление примерно до 20 мм рт. ст. Возвращающаяся в левое предсердие кровь опять-таки находится под низким давлением, которое при сокращении предсердия повышается до 3-4 мм рт. ст. Левый желудочек выталкивает кровь с большой силой. При его сокращении давление достигает примерно 120 мм рт. ст., и данный уровень, который поддерживается в артериях всего тела. Отток крови в капилляры в промежутке между сокращениями сердца снижает артериальное давление примерно до 80 мм рт. ст. Эти два уровня давления, а именно систолическое давление и диастолическое, вместе взятые, и называют кровяным или, точнее, артериальным давлением. Таким образом, типичное "нормальное" давление - 120/80 мм рт. ст.
Клиническое исследование сердечных сокращений. Работу сердца можно оценить, используя различные подходы. При тщательном осмотре левой половины передней поверхности грудной клетки на расстоянии 7-10 см от средней линии можно заметить слабую пульсацию, создаваемую сердечными сокращениями. У некоторых лиц удается ощутить и глухой стук в этой области. Чтобы судить о работе сердца, обычно прослушивают его через стетоскоп. Сокращение предсердий происходит беззвучно, но сокращение желудочков, ведущее к одновременному захлопыванию створок трехстворчатого и митрального клапанов, порождает тупой звук - т.н. первый сердечный тон. Когда желудочки расслабляются и в них снова начинает поступать кровь, резко захлопываются легочный и аортальный клапаны, что сопровождается отчетливым щелчком - вторым сердечным тоном. Оба этих тона часто передают звукоподражанием "тук-тук". Время между ними короче, чем период между сокращениями, поэтому работа сердца слышна как "тук-тук", пауза, "тук-тук", пауза и т.д. По характеру этих звуков, их продолжительности и моменту появления пульсовой волны можно определить длительность систолы и диастолы. В случаях, когда клапаны сердца повреждены и нарушена их функция, между сердечными тонами, как правило, возникают дополнительные звуки. Обычно они бывают менее отчетливыми, шипящими или свистящими, и длятся дольше сердечных тонов. Их называют шумами. Причиной шума может быть и дефект перегородки между камерами сердца. Определив область, в которой прослушивается шум, и момент его возникновения в сердечном цикле (во время систолы или диастолы), можно установить, какой именно клапан ответствен за этот шум. За работой сердца можно следить и путем регистрации его электрической активности в процессе сокращений. Источником такой активности служит проводящая система сердца, причем с помощью прибора, называемого электрокардиографом, импульсы можно регистрировать с поверхности тела. Электрическая активность сердца, записанная электрокардиографом, называется электрокардиограммой (ЭКГ). На основании ЭКГ и других сведений, получаемых при обследовании больного, врачу часто удается достаточно точно определить характер нарушения сердечной деятельности и распознать болезнь сердца.
Регуляция сердечных сокращений. Сердце взрослого человека обычно сокращается с частотой 60-90 раз в минуту. У детей частота сердцебиений выше: у младенцев примерно 120, а у детей до 12 лет - 100 в минуту. Это лишь средние показатели, и в зависимости от условий они могут очень быстро меняться. Сердце обильно снабжено нервами двух типов, регулирующими частоту его сокращений. Волокна парасимпатической нервной системы достигают сердца в составе идущего из мозга блуждающего нерва и оканчиваются главным образом в синусном и АВ узлах. Стимуляция этой системы приводит к общему "замедляющему" эффекту: снижается частота разрядов синусного узла (и, следовательно, частота сердцебиений) и увеличивается задержка импульсов в АВ узле. Волокна симпатической нервной системы достигают сердца в составе нескольких сердечных нервов. Они оканчиваются не только в обоих узлах, но и в мышечной ткани желудочков. Раздражение этой системы вызывает "ускоряющий" эффект, противоположный эффекту парасимпатической системы: возрастает частота разрядов синусного узла и сила сокращений сердечной мышцы. Интенсивная стимуляция симпатических нервов может в 2-3 раза увеличить частоту сердцебиений и объем выбрасываемой за минуту крови (минутный объем). Активность двух систем нервных волокон, регулирующих работу сердца, контролируется и координируется сосудодвигательным (вазомоторным) центром, расположенным в продолговатом мозгу. Наружная часть этого центра посылает импульсы в симпатическую нервную систему, а из середины исходят импульсы, активирующие парасимпатическую нервную систему. Вазомоторный центр не только регулирует работу сердца, но и координирует эту регуляцию с воздействием на мелкие периферические кровеносные сосуды. Иными словами, воздействие на сердце осуществляется одновременно с регуляцией артериального давления и других функций. Вазомоторный центр и сам испытывает влияние многих факторов. Сильные эмоции, например возбуждение или страх, усиливают поступление в сердце импульсов, идущих из центра по симпатическим нервам. Важную роль играют и физиологические изменения. Так, возрастание концентрации углекислоты в крови наряду со снижением содержания кислорода вызывает мощную симпатическую стимуляцию сердца. Переполнение кровью (сильное растяжение) определенных участков сосудистого русла оказывает противоположное действие, угнетая симпатическую и стимулируя парасимпатическую нервную систему, что приводит к замедлению сердцебиений. Физические нагрузки тоже усиливают симпатические влияния на сердце и повышают частоту сердечных сокращений вплоть до 200 в минуту и более, но этот эффект, по-видимому, реализуется не через вазомоторный центр, а напрямую через спинной мозг. Ряд факторов влияет на работу сердца непосредственно, без участия нервной системы. Например, повышение температуры сердца ускоряет ритм сердечных сокращений, а снижение замедляет его. Некоторые гормоны, такие, как адреналин и тироксин, тоже оказывают прямой эффект и, поступая в сердце с кровью, увеличивают частоту сердцебиений. Регуляция силы и частоты сердечных сокращений - очень сложный процесс, в котором взаимодействуют многочисленные факторы. Одни из них влияют на сердце прямо, тогда как другие действуют опосредованно - через различные уровни центральной нервной системы. Вазомоторный центр обеспечивает координацию этих влияний на работу сердца с функциональным состоянием остальных отделов системы кровообращения таким образом, что достигается нужный эффект.
Кровоснабжение сердца. Хотя через камеры сердца проходит огромное количество крови, само сердце ничего не извлекает из нее для собственного питания. Его высокие метаболические потребности обеспечиваются коронарными артериями - специальной системой сосудов, по которым сердечная мышца непосредственно получает примерно 10% всей прокачиваемой ею крови. Состояние коронарных артерий имеет важнейшее значение для нормальной работы сердца. В них нередко развивается процесс постепенного сужения (стеноз), который при перенапряжении вызывает загрудинные боли и приводит к сердечному приступу. Две коронарные артерии, диаметром 0,3-0,6 см каждая, представляют собой первые ответвления аорты, отходящие от нее примерно на 1 см выше аортального клапана. Левая коронарная артерия почти сразу же делится на две крупные ветви, одна из которых (передняя нисходящая ветвь) проходит по передней поверхности сердца к его верхушке. Вторая ветвь (огибающая) располагается в желобке между левым предсердием и левым желудочком; вместе с правой коронарной артерией, лежащей в желобке между правым предсердием и правым желудочком, она, как корона, огибает сердце. Отсюда и название "коронарные". От крупных коронарных сосудов отходят меньшие веточки, которые проникают в толщу сердечной мышцы, снабжая ее питательными веществами и кислородом. Передняя нисходящая ветвь левой коронарной артерии питает переднюю поверхность и верхушку сердца, а также переднюю часть межжелудочковой перегородки. Огибающая ветвь питает часть стенки левого желудочка, отдаленную от межжелудочковой перегородки. Правая коронарная артерия снабжает кровью правый желудочек и у 80% людей - заднюю часть межжелудочковой перегородки. Примерно в 20% случаев эта часть получает кровь из левой огибающей ветви. Синусный и АВ узлы обычно снабжаются кровью из правой коронарной артерии. Интересно отметить, что коронарные артерии - единственные, в которые основное количество крови поступает во время диастолы, а не систолы. Это связано главным образом с тем, что во время систолы желудочков эти артерии, глубоко проникающие в толщу сердечной мышцы, пережимаются и не могут вместить большое количество крови. Венозная кровь в коронарной системе собирается в крупные сосуды, располагающиеся обычно вблизи коронарных артерий. Часть их сливается, образуя крупный венозный канал - коронарный синус, который проходит по задней поверхности сердца в желобке между предсердиями и желудочками и открывается в правое предсердие. При повышении давления в коронарных артериях и увеличении работы сердца кровоток в коронарных артериях возрастает. Недостаток кислорода также приводит к резкому возрастанию коронарного кровотока. Симпатические и парасимпатические нервы, по-видимому, слабо влияют на коронарные артерии, оказывая основное свое действие прямо на сердечную мышцу.
БОЛЕЗНИ СЕРДЦА
До начала 16 в. какие-либо представления о болезнях сердца отсутствовали; считалось, что любое повреждение этого органа неминуемо приводит к быстрой смерти. В 17 в. была открыта система кровообращения, а в 18 в. обнаружена связь между прижизненными симптомами и данными вскрытия больных, умерших от сердечных заболеваний. Изобретение в начале 19 в. стетоскопа позволило при жизни различать сердечные шумы и другие нарушения работы сердца. В 1940-х годах начали производить катетеризацию сердца (введение в сердце трубочек для изучения его функции), что привело в последующие десятилетия к быстрому прогрессу в изучении болезней этого органа и их лечении. Болезни сердца - ведущая причина смерти и инвалидности населения в развитых странах. В США от сердечно-сосудистых заболеваний умирает ежегодно почти 1 млн. человек, что превышает суммарную смертность от других, следующих по значимости, основных причин: рака, несчастных случаев, хронических заболеваний легких, пневмонии, сахарного диабета, цирроза печени и самоубийств. Возросшая частота болезней сердца среди населения отчасти связана с увеличением продолжительности жизни, поскольку они чаще встречаются именно в пожилом возрасте.
Классификация болезней сердца. Болезни сердца могут иметь множество причин, но к важнейшим из них относятся лишь немногие, тогда как все остальные встречаются относительно редко. В большинстве стран мира список таких болезней, расположенных по частоте и значимости, возглавляют четыре группы: врожденные пороки сердца, ревматические болезни сердца (и другие поражения сердечных клапанов), ишемическая болезнь сердца и гипертоническая болезнь. К менее частым заболеваниям относятся инфекционные поражения клапанов (острый и подострый инфекционный эндокардит), сердечная патология, вызванная заболеваниями легких ("легочное сердце") и первичное поражение сердечной мышцы, которое может быть как врожденным, так и приобретенным. В Южной и Центральной Америке очень распространена болезнь сердечной мышцы, связанная с заражением простейшими, т.н. южноамериканский трипаносамоз, или болезнь Шагаса, которой страдают примерно 7 млн. человек.
Врожденные пороки сердца. Врожденными называют те заболевания, которые развились еще до рождения или во время родов; они не обязательно являются наследственными. Многие виды врожденной патологии сердца и кровеносных сосудов встречаются не только порознь, но и в различных сочетаниях примерно у 1 из каждых 200 новорожденных. Причины большинства врожденных пороков сердечно-сосудистой системы остаются неизвестными; при наличии в семье одного ребенка с пороком сердца риск рождения других детей с такого рода пороком несколько возрастает, но все же остается низким: от 1 до 5%. В настоящее время многие из этих пороков поддаются хирургической коррекции, что обеспечивает возможность нормального роста и развития таких детей. Самые распространенные и тяжелые врожденные пороки можно классифицировать в соответствии с механизмами нарушения функции сердца. Одна группа пороков - это наличие шунтов (обходных путей), из-за которых поступающая из легких обогащенная кислородом кровь нагнетается обратно в легкие. При этом возрастает нагрузка как на правый желудочек, так и на сосуды, несущие кровь в легкие. К такого рода порокам относятся незаращение артериального протока - сосуда, по которому у плода кровь обходит еще не работающие легкие; дефект межпредсердной перегородки (сохранение отверстия между двумя предсердиями к моменту рождения); дефект межжелудочковой перегородки (щель между левым и правым желудочками). Другая группа пороков связана с наличием препятствий кровотоку, приводящих к увеличению рабочей нагрузки на сердце. К ним относятся, например, коарктация (сужение) аорты или сужение выпускных клапанов сердца (стеноз легочного или аортального клапана). Тетрада Фалло, самая частая причина синюшности (цианоза) ребенка, - сочетание четырех пороков сердца: дефекта межжелудочковой перегородки, сужения выхода из правого желудочка (стеноз устья легочной артерии), увеличения (гипертрофии) правого желудочка и смещения аорты; в результате бедная кислородом ("синяя") кровь из правого желудочка попадает в основном не в легочную артерию, а в левый желудочек и из него в большой круг кровообращения. В настоящее время установлено также, что клапанная недостаточность у взрослых может быть следствием постепенной дегенерации клапанов при двух типах врожденных аномалий: у 1% людей артериальный клапан имеет не три, а лишь две створки, а у 5% наблюдается пролапс митрального клапана (выбухание его в полость левого предсердия во время систолы).
Ревматическое поражение сердца. В 20 в. в развитых странах наблюдается неуклонное снижение частоты ревматизма, но и до сих пор примерно 10% операций на сердце производится по поводу его хронического ревматического поражения. В Индии, Южной Америке и многих других менее развитых странах ревматизм все еще встречается очень часто. Ревматизм возникает как позднее осложнение стрептококковой инфекции (обычно горла) (см. РЕВМАТИЗМ). В острой стадии процесса, чаще всего у детей, поражаются миокард (сердечная мышца), эндокард (внутренняя оболочка сердца) и нередко перикард (наружная оболочка сердца). В более тяжелых случаях наблюдается увеличение размеров сердца из-за острого воспаления его мышцы (миокардита); воспаляется и эндокард, особенно те его участки, которые покрывают клапаны (острый вальвулит). Хроническое ревматическое поражение сердца вызывает стойкое нарушение его функции, часто наступающее вслед за острым приступом ревматизма. Миокардит в основном излечивается, но деформации клапанов, особенно митрального и аортального, обычно остаются. Прогноз у больных с ревматическим поражением сердца зависит от тяжести начальных поражений, но в еще большей степени - от возможных рецидивов инфекции. Лечение сводится к профилактике повторных инфекций с помощью антибиотиков и к хирургическому восстановлению или замене поврежденных клапанов.
Ишемическая болезнь сердца. Поскольку внутренняя оболочка сердца препятствует поступлению в него питательных веществ и кислорода из крови, которую оно перекачивает, сердце зависит от своей собственной системы кровоснабжения - коронарных артерий. Повреждение или закупорка этих артерий приводит к ишемической болезни сердца. В развитых странах ишемическая болезнь сердца стала самой частой причиной смерти и инвалидности, связанными с сердечно-сосудистыми заболеваниями. В США на ее долю приходится около 30% смертности. Она намного опережает другие заболевания в качестве причины внезапной смерти и особенно часто встречается у мужчин. Развитию ишемической болезни сердца способствуют такие факторы, как курение, гипертония (повышенное кровяное давление), высокий уровень холестерина в крови, наследственная предрасположенность и малоподвижный образ жизни. С течением времени отложения холестерина и кальция, а также разрастание соединительной ткани в стенках коронарных сосудов утолщают их внутреннюю оболочку и приводят к сужению просвета. Частичное сужение коронарных артерий, ограничивающее кровоснабжение сердечной мышцы, может вызывать стенокардию (грудную жабу) - сжимающие боли за грудиной, приступы которых чаще всего возникают при увеличении рабочей нагрузки на сердце и соответственно его потребности в кислороде. Сужение просвета коронарных артерий способствует также образованию в них тромбозов (см. ТРОМБОЗ). Коронаротромбоз приводит обычно к инфаркту миокарда (омертвению и последующему рубцеванию участка сердечной ткани), сопровождающемуся нарушением ритма сердечных сокращений (аритмией). Лечение, проводимое в специализированных отделениях больниц в случае возникновения аритмий и резкого повышения или снижения кровяного давления, уменьшает смертность в острой стадии инфаркта миокарда. После выведения больного из этой стадии ему назначают длительную терапию бета-блокаторами, такими, как пропранолол и тимолол, которые уменьшают нагрузку на сердце, препятствуя влиянию на него адреналина и адреналиноподобных веществ, и заметно снижают риск повторных инфарктов и гибели в постинфарктный период. Поскольку суженные коронарные артерии не в состоянии удовлетворить возрастающую при физических нагрузках потребность сердечной мышцы в кислороде, для диагностики часто применяют нагрузочные пробы с одновременной регистрацией ЭКГ. Лечение хронической стенокардии основано на использовании медикаментозных средств, которые либо уменьшают нагрузку на сердце, снижая кровяное давление и замедляя сердечный ритм (бета-блокаторы, нитраты), либо вызывают расширение самих коронарных артерий. Когда такое лечение оказывается безуспешным, обычно прибегают к операции шунтирования, суть которой - в направлении крови из аорты по венозному трансплантату в нормальный участок коронарной артерии в обход суженного ее участка.
Поражение сердца при артериальной гипертонии. Артериальная гипертония (гипертензия) в форме хронически повышенного кровяного давления распространена во всем мире и на ее долю приходится почти 25% всех случаев сердечно-сосудистых заболеваний. Первоначально сердце приспосабливается к повышенному давлению, увеличивая массу и силу сердечной мышцы (гипертрофия сердца). Однако при очень высокой и длительной артериальной гипертонии оно постепенно ослабевает, гипертрофия сменяется простым расширением полостей сердца, и наступает сердечная недостаточность. Гипертония нередко служит причиной и ишемической болезни сердца. К другим частым причинам смерти при многолетней гипертонии относятся инсульты и поражения почек. В последние десятилетия успехи медикаментозного лечения артериальной гипертонии снизили частоту поражения сердца при этом заболевании.
См. также ГИПЕРТОНИЯ АРТЕРИАЛЬНАЯ . Другие болезни сердца встречаются лишь в малом проценте случаев. К редким их причинам относятся сифилис, туберкулез, опухоли, воспалительные поражения миокарда или эндокарда, повышенная активность щитовидной железы и бактериальная инфекция сердечных клапанов (эндокардит).
Нарушения функции сердца. Многие болезни сердца, в том числе и первичное поражение сердечной мышцы, в конечном итоге приводят к миокардиальной, или застойной, сердечной недостаточности. Наиболее эффективные способы ее профилактики заключаются в лечении артериальной гипертонии, своевременной замене пораженных сердечных клапанов и лечении ишемической болезни сердца. Даже при развившейся застойной сердечной недостаточности часто удается помочь больному, применяя препараты наперстянки, диуретики (мочегонные) и сосудорасширяющие средства, которые снижают рабочую нагрузку на сердце. Нарушения сердечного ритма (аритмии) встречаются часто и могут сопровождаться такими симптомами, как перебои или головокружения. К самым распространенным нарушениям ритма, выявляемым с помощью электрокардиографии, относятся преждевременные сокращения желудочков (экстрасистолы) и внезапное кратковременное учащение предсердных сокращений (предсердная тахикардия); эти нарушения бывают функциональными, т.е. могут возникать в отсутствие каких-либо заболеваний сердца. Они иногда вообще не ощущаются, но могут и причинять значительное беспокойство; в любом случае такие аритмии редко бывают серьезными. Более выраженные нарушения ритма, в том числе быстрые беспорядочные сокращения предсердий (мерцательная аритмия), чрезмерное учащение этих сокращений (трепетание предсердий) и учащение желудочковых сокращений (желудочковая тахикардия), требуют применения препаратов наперстянки или противоаритмических средств. Для выявления и оценки аритмий у кардиологических больных и выбора наиболее эффективных лечебных средств в настоящее время проводят непрерывную регистрацию ЭКГ на протяжении суток с помощью портативного прибора, а иногда и через вживленные в сердце датчики. К тяжелому нарушению функции сердца приводит его блокада, т.е. задержка электрического импульса на пути от одного участка сердца к другому. При полной блокаде сердца частота сокращений желудочков может падать до 30 в минуту и ниже (нормальная частота у взрослого человека в покое составляет 60-80 сокращений в минуту). Если интервал между сокращениями достигает нескольких секунд, возможна потеря сознания (т.н. приступ Адамса - Стокса) и даже смерть из-за прекращения кровоснабжения мозга.
Методы диагностики. "Золотым стандартом" в диагностике болезней сердца стала катетеризация его полостей. Через вены и артерии в камеры сердца проводят длинные гибкие трубки (катетеры). За движением катетеров следят на экране телевизора и по мере продвижения катетера из одной камеры сердца в другую отмечают наличие любых аномальных соединений (шунтов). Одновременно регистрируют давление, чтобы определить его градиент по обе стороны сердечных клапанов. После введения в сердце рентгеноконтрастного вещества получают движущееся изображение, на котором видны места сужений коронарных артерий, негерметичность клапанов и нарушения работы сердечной мышцы. Без катетеризации сердца диагностическая ценность всех других методов часто оказывается недостаточной. К последним относятся эхокардиография - ультразвуковой метод, дающий изображение сердечной мышцы и клапанов в движении, - а также изотопное сканирование, позволяющее с помощью малых доз радиоактивных изотопов получить изображение камер сердца.
ОПЕРАЦИИ НА СЕРДЦЕ
Чуть более 100 лет назад ведущий хирург мира Т. Бильрот предсказывал, что любой врач, рискнувший произвести операцию на человеческом сердце, сразу же потеряет уважение своих коллег. Сегодня только в США ежегодно выполняется около 100 000 таких операций. Еще в конце 19 в. появились сообщения об успешных попытках операций на сердце, а в 1925 впервые удалось расширить пораженный сердечный клапан. В конце 30 - начале 40-х годов начались операции по коррекции врожденных аномалий сосудов, расположенных рядом с сердцем, например перевязка артериального протока (оставшегося открытым сосуда, который у плода несет кровь в обход легких и закрывается после рождения) и расширение аорты при ее коарктации (сужении). В середине 40-х годов были разработаны методы частичной хирургической коррекции ряда сложных врожденных пороков сердца, что сохранило жизнь многим обреченным детям. В 1953 Дж.Гиббону (США) удалось ликвидировать дефект межпредсердной перегородки (сохранившегося после рождения сообщения между двумя предсердиями); операция была произведена на открытом сердце под непосредственным визуальным контролем, что стало возможным благодаря применению устройства, обеспечивающего экстракорпоральное кровообращение, а именно аппарата сердце-легкие. Создание такого аппарата увенчало 15-летние упорные исследования Гиббона и его жены. Эта операция ознаменовала начало современной эры сердечной хирургии.
Аппарат сердце-легкие. Хотя современные аппараты сердце-легкие по производительности и эффективности намного превосходят первую модель Гиббона, принцип их работы остается тем же. Венозную кровь больного, чаще всего с помощью крупных канюль (трубок), введенных через правое предсердие в верхнюю и нижнюю полые вены, отводят в оксигенатор - устройство, в котором кровь на большой поверхности контактирует с богатой кислородом газовой смесью, что обеспечивает ее насыщение кислородом и потерю углекислоты. Затем оксигенированная (насыщенная кислородом) кровь через канюлю, помещенную в артерию (обычно в аорту вблизи отхождения от нее безымянной артерии), нагнетается обратно в тело больного. При прохождении крови через аппарат сердце-легкие, как правило, используют приспособления для ее подогрева и охлаждения, а также добавляют к ней необходимые вещества. В настоящее время применяются оксигенаторы двух основных типов. В одних из них (пузырьковых) для создания большой поверхности контакта между кровью и газом богатая кислородом газовая смесь пропускается через кровь в виде пузырьков. Недостатком этого эффективного и недорогого метода оксигенации является повреждение клеток крови при длительном прямом воздействии кислорода. Другой тип - мембранные оксигенаторы, в которых между кровью и газом находится тонкая пластиковая мембрана, защищающая кровь от непосредственного контакта с газовой смесью. Однако мембранные оксигенаторы несколько дороже и сложнее в работе, поэтому обычно их применяют лишь в тех случаях, когда предполагается длительное использование аппарата.
Типы операций. Кардиохирургия - эффективный способ лечения ряда врожденных, клапанных и коронарных болезней сердца. Операции на сердце проводят лишь после всестороннего обследования больного с тем, чтобы сократить время на уточнение задачи во время самой операции. Предоперационное обследование обычно включает катетеризацию сердца, т.е. введение в него катетера с диагностической целью. В настоящее время хирургическое лечение ряда врожденных пороков сердца сопряжено лишь с очень небольшим риском во время операции и высокой вероятностью положительного результата. Для закрытия отверстий в стенках, разделяющих предсердия или желудочки (дефектов межпредсердной или межжелудочковой перегородки), когда эти пороки не сочетаются с другими аномалиями, используют кусочки дакрона, вшиваемые в края отверстия. При врожденных стенозах (сужении) клапанов, чаще всего легочного или аортального, их расширяют, производя разрезы на прилежащих участках ткани. В настоящее время удается излечивать детей и с такими сложными пороками, как тетрада Фалло и неправильное расположение крупных артерий. Важнейшие достижения последних двух десятилетий - операции на сердце у младенцев (в возрасте до 6 месяцев) и создание снабженных клапанами протоков (анастомозов), соединяющих сердце с крупными сосудами, у детей с соответствующими врожденными пороками.
Замена клапанов. Первые успешные операции по замене сердечных клапанов были выполнены в начале 1960-х годов, но и до сих пор продолжается работа по совершенствованию искусственных клапанов. В настоящее время существуют два основных вида клапанных протезов - механические и биологические. И в тех, и в других имеется кольцо (обычно из дакрона), которое вшивают в сердце, чтобы фиксировать положение протеза. Механические клапанные протезы построены либо по принципу шарика в сетке, либо по принципу поворачивающегося диска. В первом случае кровоток в правильном направлении выталкивает шарик из отверстия, прижимая его ко дну сетки и создавая тем самым возможность дальнейшего прохождения крови; обратный кровоток вталкивает шарик в отверстие, которое таким образом оказывается закрытым и не пропускает кровь. В клапанах с поворачивающимся диском этот диск полностью закрывает отверстие, но закреплен только с одного конца. Движущаяся в правильном направлении кровь давит на диск, поворачивая его на шарнирном креплении и открывая отверстие; при обратном движении крови диск полностью перекрывает отверстие. Биологические искусственные клапаны - это либо свиные аортальные клапаны, которые крепятся на специальном устройстве, либо клапаны, выкроенные из бычьего перикарда (фиброзной сумки, окружающей сердце). Предварительно их фиксируют в растворе глютарового альдегида; в результате они утрачивают свойства живой ткани и потому не подвергаются отторжению, опасность которого существует при любой пересадке органов. При использовании механических клапанов, которые могут функционировать многие годы, больному до конца жизни приходится применять антикоагулянты, чтобы предотвратить образование на клапанах кровяных сгустков. Биологические клапаны не требуют обязательного применения антикоагулянтов (хотя оно часто рекомендуется), но изнашиваются быстрее, чем механические. Операции на коронарных артериях. Большинство кардиохирургических операций, производимых в настоящее в США, выполняется по поводу ишемической болезни сердца и ее осложнений, т.е. патологии, связанной с изменением состояния коронарных артерий. Первая такая операция была выполнена в конце 1960-х годов. Теперь хирурги умеют прокладывать обходные пути вокруг суженных участков мельчайших коронарных артерий, используя оптическое увеличение, очень тонкий шовный материал и методики, позволяющие работать на остановленном сердце. В одних случаях для создания обходного пути (шунта) используют отрезок подкожной вены голени, соединяя один его конец с аортой, а другой - с коронарной артерией, минуя суженный ее участок; в других случаях к проходимому участку коронарной артерии подсоединяют артерию молочной железы, отделив ее от передней грудной стенки. При правильном подборе больных риск при подобных операциях не превышает 1-2%, а разительного улучшения состояния можно ожидать более чем в 90% случаев. Показанием к такой операции обычно служит стенокардия. Другой широко применяемый в настоящее время метод при сужении артерий - баллонная ангиопластика, при которой катетер с баллончиком на конце вводят в коронарную артерию, а затем баллончик надувают, чтобы растянуть утолщенные стенки артерии. Некоторые осложнения ишемической болезни сердца также требуют хирургического вмешательства. Например, в тех случаях, когда происходит разрыв рубца, образовавшегося в результате инфаркта миокарда, и нарушается цельность межжелудочковой перегородки, оперативным путем закрывают возникшее отверстие. Другое осложнение заключается в образовании на месте рубца аневризмы (пузыреобразного выпячивания) сердца. При необходимости такие аневризмы удаляют тоже хирургическим путем.
Пересадка сердца. В самых тяжелых случаях требуется замена всего сердца, для чего проводят его пересадку (трансплантацию). Привлекательность этой операции, широко разрекламированной в конце 1960-х годов, значительно померкла, когда выяснилось, что она сопряжена с почти непреодолимыми проблемами, которые создает отторжение чужеродных тканей или применение средств, подавляющих реакцию отторжения. Однако в начале 1980-х годов с появлением новых медикаментозных средств, противодействующих отторжению, количество операций по пересадке сердца резко возросло. В наши дни более 50% больных после такой операции живут свыше 5 лет. Несмотря на все сложности, пересадка сердца в настоящее время является единственной возможностью спасти жизнь больных с конечной стадией сердечных заболеваний, когда другие методы лечения оказываются безуспешными. Когда-нибудь вместо пересадки чужого сердца можно будет использовать полностью искусственное сердце. В 1982 такое сердце было впервые вживлено больному, который прожил после этого 112 дней и умер не из-за его остановки, а вследствие общего тяжелого состояния. Все еще остающееся на стадии разработки искусственное сердце нуждается в существенном усовершенствовании, включая и автономное энергоснабжение.
См. также

Обеспечивающий движение крови по сосудам.

Анатомия

Рис. 1-3. Сердце человека. Рис. 1. Сердце вскрытое. Рис. 2. Проводящая система сердца. Рис. 3. Сосуды сердца: 1-верхняя полая вена; 2-аорта; 3-левое предсердие; 4-клапан аорты; 5-двустворчатый клапан; 6-левый желудочек; 7 - сосочковые мышцы; 8 - межжелудочковая перегородка; 9-правый желудочек; 10-трехстворчатый клапан; 11 - правое предсердие; 12 - нижняя полая вена; 13-синусный узел; 14-атриовентрикулярный узел; 15-ствол атриовентрикулярного пучка; 16-правая и левая ножка атриовентрикулярного пучка; 17-правая венечная артерия; 18-левая венечная артерия; 19-большая вена сердца.

Сердце человека представляет четырехкамерный мышечный мешок. Оно расположено в переднем , преимущественно в левой половине грудной клетки. Задней поверхностью сердце прилежит к диафрагме. Со всех сторон оно окружено легкими, за исключением части передней поверхности, непосредственно прилегающей к грудной стенке. У взрослых длина сердца 12-15 см, поперечный размер 8-11 см, передне-задний размер 5-8 см. Вес сердца 270-320 г. Стенки сердца образованы главным образом мышечной тканью - миокардом. Внутренняя поверхность сердца выстлана тонкой оболочкой - эндокардом. Наружная поверхность сердца покрыта серозной оболочкой - эпикардом. Последняя на уровне крупных сосудов, отходящих от сердца, заворачивается кнаружи и вниз и образует околосердечную сумку (перикард). Расширенная задне-верхняя часть сердца называется основанием, узкая передне-нижняя часть - верхушкой. Сердце состоит из двух предсердий, располагающихся в верхней его части, и двух желудочков, расположенных в нижней части. Продольной перегородкой сердце делится на две не сообщающиеся между собой половины - правую и левую, каждая из которых состоит из предсердия и желудочка (рис. 1). Правое предсердие соединяется с правым желудочком, а левое предсердие с левым желудочком предсердно-желудочковыми отверстиями (правым и левым). Каждое предсердие имеет полый отросток, называемый ушком. В правое предсердие впадают верхняя и нижняя полые вены, несущие венозную кровь из большого круга кровообращения, и вены сердца. Из правого желудочка выходит легочный ствол, по которому венозная кровь поступает в легкие. В левое предсердие впадают четыре легочные вены, несущие от легких обогащенную кислородом артериальную кровь. Из левого желудочка выходит аорта, по которой артериальная кровь направляется в большой круг кровообращения. Сердце имеет четыре клапана, регулирующие направление тока крови. Два из них располагаются между предсердиями и желудочками, прикрывая предсердно-желудочковые отверстия. Клапан между правым предсердием и правым желудочком состоит из трех створок (трехстворчатый клапан), между левым предсердием и левым желудочком - из двух створок (двустворчатый, или митральный, клапан). Створки этих клапанов образованы дупликатурой внутренней оболочки сердца и прикреплены к фиброзному кольцу, ограничивающему каждое предсердно-желудочковое отверстие. К свободному краю створок прикрепляются сухожильные нити, соединяющие их с сосочковыми мышцами, расположенными в желудочках. Последние препятствуют «выворачиванию» створок клапана в полость предсердия в момент сокращения желудочков. Два других клапана расположены у входа в аорту и легочный ствол. Каждый из них состоит из трех полулунных заслонок. Эти клапаны, закрываясь во время расслабления желудочков, препятствуют обратному току крови в желудочки из аорты и легочного ствола. Отдел правого желудочка, из которого начинается легочный ствол, и левого желудочка, где берет начало аорта, называют артериальным конусом. Толщина мышечного слоя в левом желудочке - 10-15 мм, в правом желудочке - 5-8 мм и в предсердиях - 2-3 мм.

В миокарде имеется комплекс особых мышечных волокон, составляющих проводящую систему сердца (рис. 2). В стенке правого предсердия, около устья верхней полой вены, заложен синусовый узел (Киса - Флека). Часть волокон этого узла в области основания трехстворчатого клапана образует другой узел - предсердно-желудочковый (Ашоффа - Тавара). От него начинается предсердно-желудочковый пучок Гиса, который в межжелудочковой перегородке делится на две ножки - правую и левую, идущие к соответствующим желудочкам и заканчивающиеся под эндокардом отдельными волокнами (волокнами Пуркинье).

Кровоснабжение сердца происходит через венечные (коронарные) артерии, правую и левую, которые отходят от луковицы аорты (рис. 3). Правая венечная артерия снабжает кровью преимущественно заднюю стенку сердца, заднюю часть межжелудочковой перегородки, правые желудочек и предсердие и частично левый желудочек. Левая венечная артерия снабжает левый желудочек, переднюю часть межжелудочковой перегородки и левое предсердие. Ветви левой и правой венечных артерий, распадаясь на мельчайшие веточки, образуют капиллярную сеть.

Венозная кровь из капилляров по венам сердца поступает в правое предсердие.

Иннервация сердца осуществляется ветвями блуждающего нерва и ветвями симпатического ствола.

Рис. 1. Разрез сердца через предсердия и желудочки (вид спереди). Рис. 2. Артерии сердца и венечный синус (предсердия, легочный ствол и аорта удалены, вид сверху). Рис. 3. Поперечные разрезы сердца. I - верхняя поверхность предсердий; II - полость правого и левого предсердий, отверстия аорты и легочного ствола; III - разрез на уровне атриовентрикулярных отверстий; IV, V и VI - разрезы правого и левого желудочков; VII - область верхушки сердца. 1 - atrium sin.; 2 - v. pulmonalis sin.; 3 - valva atrioventricularis sin.; 4 - ventriculus sin.; 5 - apex cordis; 6 - septum interventriculare (pars muscularis); 7 - m. papillaris; 8 - ventriculus dext.; 9 - valva atrioventricularis dext.; 10 - septum interventriculare (pars membranacea); 11 - valvula sinus coronarii; 12 - mm. pectinati; 13 - v. cava inf.; 14 - atrium dext.; 15 - fossa ovalis; 16 - septum interatriale; 17 - vv. pulmonales dext.; 18 - truncus pulmonalis; 19 - auricula atrii sin.; 20 - aorta; 21 - auricula atrii dext.; 22 - v. cava sup.; 23 - trabecula septomarginal; 24 - trabeculae carneae; 25 - chordae tendineae; 26 - sinus coronarius; 27 - cuspis ventralis; 28 - cuspis dorsalis; 29 - cuspis septalis; 30 - cuspis post.; 31- cuspis ant.; 32 - a. coronaria sin.; 33 - a. coronaria dext.

Сердце - это главный орган нашего организма. Именно от того, как оно работает, в каком состоянии находится, и зависит здоровье человека. И функции сердца - это очень обширная тема, с которой хотя бы поверхностно должен быть знаком каждый.

Особенности строения

Итак, первым делом следует отметить, что этот орган расположен с левой стороны грудной клетки. Хотя есть в нашем мире немногочисленная группа совершенно уникальных людей - у них сердце находится с правой стороны. Обычно такие личности имеют очень своеобразное строение организма, то есть зеркальное. И, соответственно, сердце тоже находится противоположно обычному расположению.

Вообще, этот орган состоит из четырех полостей - из левого и правого предсердий, а также из желудочков. Эти камеры делятся перегородками. Довольно своеобразным строением отличается сердце. Рисунок, на котором изображен орган, точно показывает, что он из себя представляет. Но полости - это ещё не самое важное. Отдельного внимания заслуживают клапаны, отвечающие за ток крови.

Расположение сердечных клапанов

Первое, что стоит сказать об этой части сердца, так это то, что в левое предсердие уходят а в правое - полые. Из правого и левого желудочков исходит восходящая аорта, а также легочный ствол. Итак, эту тему стоит рассмотреть подробнее. Левый желудочек разделён с предсердием (расположенным с той же стороны) который ещё называется двухстворчатым. А правый разделён с предсердием Ещё в сердце, рисунок которого позволяет в подробностях рассмотреть строение этого органа, находятся аортальный и легочный клапаны. Они отвечают за процесс вытекания крови из пресловутых желудочков.

Процесс кровообращения

Какая функция сердца является самой главной? Естественно, кровообращение. Без этого организм не смог бы полноценно функционировать. Все знают, что сердце осуществляет два круга кровообращения - малый и большой. Первый из перечисленных начинается в правом желудочке, а конец его находится в левом предсердии. Он отвечает за полноценный газообмен в альвеолах легких. Касательно второго стоит отметить, что большой круг начинается в левом желудочке, а заканчивается, как можно догадаться, в правом предсердии. Он отвечает за обеспечение кровью не только легких, но ещё и других органов человека. Всё это полноценно осуществляется только при

Клапанный механизм в действии

Многое было сказано о клапанах и о том, какую функцию выполняет сердце. Их работа должна быть четкой и слаженной. Ведь насосная функция сердца зависит именно от клапанов, которые в совокупности образуют целый механизм. Трехстворчатый открывается - и кровь переходит в правый желудочек из предсердия. Как только он наполняется кровью, то клапан под воздействием давления мышцы закрывается. И тогда кровь может выйти лишь через легочный ствол, в который ведёт легочный клапан, открывающийся под давлением крови, что повышается во время сокращения правого желудочка. И кровь может поступить туда лишь в том случае, если открыт Вход в аорту закрывается аортальным клапаном, состоящим из трех створок, что напоминают внешним видом полумесяцы. Когда левый желудочек расслаблен - он закрыт, и так венозная кровь переходит в правое предсердие. Таким образом и осуществляется кровообращение. Конечно, на словах это всё очень долго, однако на самом деле это занимает лишь мгновение. Настолько быстро работает наше сердце.

Факты, которые стоит знать

Строение и функции этого органа не только важны, они ещё и интересны. Так, например, не каждый знает, что циркуляция крови осуществляется около 100 000 раз за сутки на расстоянии порядка 100 000 километров! Поразительно, но именно такую длину составляют все сосуды нашего тела. А если говорить о том, сколько раз в год сокращается наше сердце, то тут показатели просто астрономические - более 34 миллионов! И, наконец, последние данные - за этот временной промежуток сердце перекачивает три миллиона литров крови. Это невероятно много. Так что, если задаваться вопросом касательно того, какую функцию выполняет сердце, то можно однозначно сказать - жизненно важную. И выполняет для этого гигантскую работу. Стоит отметить ещё один нюанс: на одно единственное сокращение уходит такое количество энергии, которого хватило бы для поднятия груза в 400 грамм веса на высоту 1 метр. И это ещё учитывая тот факт, что сердце, находясь в спокойном состоянии, тратит лишь 15 процентов от того количества своих запасов, которыми оно располагает. Но если орган выполняет тяжелую работу, то он затрачивает 35% своей энергии. Таково наше сердце, строение и функции которого действительно особенны и уникальны.

Миокард и его специфика

Здесь можно говорить долго и довольно много. Взять, к примеру, сократительные клетки миокарда. Обсуждая функции сердца, нельзя не затронуть вниманием и этот момент. Дело в том, что они на протяжении долгих лет работают без остановки. Потому очень важно, чтобы они постоянно снабжались воздухом. Отсутствие кислорода и других питательных веществ отрицательно влияет на функции сердца человека. Если они не будут поступать, то клетки начнут отмирать, причем моментально. Ведь они не делают запасов, которые могли бы пригодиться в таких случаях. Жизнь сердечных клеток - это неустанное кровообращение. Причем мышца, которая насыщена кровью, может голодать. Ведь миокард кровью, которая наполняет его полости, не питается. Кислород и все питательные вещества идут через сосуды, отходящие от аорты.

Нагнетательная функция

Является одной из основных. И заключается она в чередовании диастолы и систолы сердечных желудочков - это попеременное их расслабление и сокращение. Когда осуществляется диастола, то желудочки наполняются кровью. Если же происходит систола, то они передают кровь в легочный ствол и в аорту, т. е. в крупные артерии. Как можно помнить - рядом с желудочками находятся сердечные клапаны, являющиеся препятствием обратному приливу крови в сердце из артерии. Ведь кровь, перед тем как наполнить желудочки, проходит через крупные вены прямиком в предсердия. Сокращения - это предшествие систолы желудочков. Можно сказать, что предсердия - это некий вспомогательный насос, помогающий заполнить желудочки.

Функциональные элементы сердца

Их значение так же важно, как и работа, осуществляемая клапанами. Мышечное волокно является как раз одной из функциональных составляющих. Это цепочка, составленная из клеток миокарда, которые соединены один с другим и заключены в единую саркоплазматическую мембрану. Следует отметить, что волокна делятся на несколько типов. Всё зависит от их функциональных, а также морфологических индивидуальных особенностей. Первый тип - это волокна миокарда желудочков и предсердий. Именно они составляют главную мышечную массу и являются теми, что обеспечивают нагнетательную функцию. А второй тип - это мышечные волокна так называемой проводящей системы. Они отвечают за появление возбуждения, а также за его передачу к клеткам миокарда. Так что учащающееся сердцебиение - это следствие нарушения в функциональных составляющих центрального органа человека.

Последствия нарушения работы сердца

От того, насколько хорошо осуществляются функции сердца человека, зависит его здоровье, об этом уже говорилось. К сожалению, сегодня многие страдают заболеваниями, связанными с этим органом. Ими активно болеют люди пожилого и преклонного возраста. И это связано с тем, что было упомянуто - этот орган работает без остановки на протяжении всей жизни, и не удивительно, что спустя 50-60 лет беспрерывного труда он устает. Три человека из пяти умирают из-за сердечных заболеваний, преимущественно от инфарктов.

К болезням относят три главные группы недугов, которые поражают сосуды, клапаны и ткани оболочек. Например, атеросклероз - то заболевание, что поражает сердечные сосуды. Кстати, наиболее часто встречающийся недуг. Или сердечная недостаточность, тоже многие ею страдают. Ещё к серьезным болезням надо отнести порок. Суть заболевания кроется в нарушении какой-либо функции клапанов сердца. Причем порок может быть либо приобретенным, либо врожденным. Аритмия также возникает, если функции сердца человека нарушаются. Чаще всего она появляется из-за сбитой последовательности, частоты или ритма сердцебиения. Некоторые люди болеют стенокардией (кислородное голодание). И напоследок вниманием следует отметить такое нарушение, как инфаркт миокарда. Разновидность ишемической болезни - когда возникает это заболевание, участок миокарда перестает насыщаться кровью, либо это происходит не так интенсивно, как обычно.

Учащенное сердцебиение

Исходя из всего вышеперечисленного, можно понять, что если какие-то изменения происходят с нашим главным органом - то это определенно нарушение какой-либо функции сердца. Пожалуй, самым распространенным и чаще всего наблюдаемым недугом является учащенное сердцебиение. Это может быть тахикардия, которая возникает из-за ишемической болезни, миокардита, миокардиодистрофии или по причине порока. Но иногда данный недуг связан не с сердцем - он может быть из-за заболевания щитовидной железы, климакса или проявившей себя опухоли. Многие люди просто не обращают внимания на периодически возникающие боли или странные ощущения. И зря, ведь наше сердце испытывает огромную нагрузку. Особенно внимательно отнестись к этому следует в том случае, если собственная деятельность связана с нервной работой, стрессами и срывами.

Дополнительные функции

Кроме осуществления кровообращения, у этого важного органа есть и другие возможности. Какие основные функции сердца следует выделить ещё? Пожалуй, так называемый автоматизм - его способность вырабатывать такие импульсы, которые провоцируют возбуждение. Самым большим автоматизмом отличается синусовый узел. Ещё нельзя забыть про проводимость - функция миокарда, а точнее его способность передавать импульсы прямиком в сократительную часть сердца. Собственно, возбудимость - процесс учащения сердцебиения под оказанием влияния импульсов. И, конечно же, рефрактерность, заключающаяся в отсутствии возможности активироваться возбужденным клеткам миокарда в том случае, если к ним начали поступать дополнительные сигналы. Делится она на абсолютную (когда сердце абсолютно апатично по отношению к любому возбуждению), а также на относительное (орган реагирует на очень сильное проявление). Так что функции сердца человека безграничны.

Единственное, что хотелось бы отметить - так это то, что за ним нужно ухаживать. Ведь этот орган очень важен, и именно от его состояния зависит длительность жизни человека. Таким образом, исходя из всего вышесказанного, можно с уверенностью заявить, что сердце, строение и функции которого были рассмотрены подробным образом, - это механизм, состоящий из массы сосудов, полостей и клапанов, связанных между собой одной целью - обеспечить полноценное кровообращение. Ведь оно необходимо для жизни любого живого существа. Так что именно в этом и заключаются основные функции сердца.

Анатомия поверхности сердца

Сердце имеет форму конуса и состоит из 4-х камер. Правый и левый желудочки сердца являются основными насосными камерами. Левое и правое предсердие направляют кровь в соответствующие желудочки.

Верхушка формируется концом левого желудочка и направлена вниз, вперёд и влево, а основание или задняя поверхность - предсердиями, главным образом левым.

Передняя поверхность сердца образована правым предсердием и правым желудочком. Левое предсердие и левый желудочек расположен больше кзади и формируют узкую полоску передней поверх­ности сердца. Нижняя поверхность сердца образована обоими желудоч­ками, преимущественно левым. Эта часть прилегает к диафрагме, поэтому её считают диафрагмальной поверхностью

Внутреннее строение сердца

Внутри сердца имеются четыре основных клапана, которые обеспе­чивают односторонний ток крови. Трёхстворчатый и митральный отде­ляют предсердия от желудочков, соответственно правый и левый, в то время как полулунные (лёгочный и аортальный) отделяют желудочки от крупных артерий. Все четыре клапана прикрепляются к фиброзному ске­лету сердца. Он состоит из плотной соединительной ткани и служит опо­рой для клапанов и мышц сердца.

На рисунке 1 изображен период наполнения желудочков (фаза диастолы), в течение которого трехствор­чатый и митральный клапаны открыты, а полулунные клапаны (легочный и аортальный) за­крыты. Фиб­розные кольца вокруг митрального и трехстворчатого клапанов толще, чем кольца вокруг легочного и аортального клапанов.

Поверхность клапанов и внутренняя поверхность камер сердца выстланы одним слоем эндотелиальных клеток.

Миокард - наиболее тол­стый слой, состоящий из мышечных клеток.

Эпикард - наружный слой сердца, другое название висцерального перикарда, который вместе с па­риетальным перикардом образует фиброзно-серозный мешок - сердеч­ную сумку.

Верхняя и нижняя полые вены, коронарный синус впадают в пра­вое предсердие, происходит возврат крови из системных вен и коронар­ных артерий. Трёхстворчатый клапан расположен на дне предсердия и открывается в полость правого желудочка.

Правый желудочек имеет па­пиллярные мышцы, которые с помощью сухожильных нитей прикрепля­ются к створкам трёхстворчатого клапана, на выходе из правого желу­дочка расположен лёгочный клапан, через который кровь попадает в лё­гочную артерию

Рис. 1. Четыре сердечных клапана; вид сверху через удаленные предсердия
В левое предсердие впадают четыре лёгочные вены. Митральный клапан открывается внутрь левого желудочка. Толщина левого желу­дочка в среднем 11 мм, что в три раза толще стенки правого желудочка.

Левый желудочек имеет две папиллярные мышцы, которые сухо­жильные нити связывают с двумя створками митрального клапана. Аор­тальный клапан отделяет левый желудочек от аорты, имеет три створки, прикрепленные к фиброзному кольцу.

Непосредственно над створками клапана берут начало правая и левая коронарные артерии. Межпредсерд­ная перегородка - разделяет левое и правое предсердие, межжелудочко­вая - правый и левый желудочек состоит из мышечной и мембранной части. Венозная кровь попадает в сердце через нижнюю и верхнюю по­лые вены, впадающие в правое предсердие. Затем кровь, через трёхствор­чатый клапан попадает в правый желудочек. При сокращении правого желудочка кровь через клапан лёгочной артерии попадает в лёгочную артерию и лёгкие, где происходит газообмен; кровь теряет углекислый газ и насыщается кислородом.

Обогащённая кислородом кровь возвраща­ется в сердце через лёгочные вены в левое предсердие и затем, проходя через митральный клапан, попадает в левый желудочек.

Рис. 2. Внутреннее строение правого предсердия и правого желудочка
При сокращении левого желудочка обогащённая кислородом кровь через аортальный кла­пан попадает в аорту, затем она доставляется ко всем органам и тканям организма.

Фиброзные кольца изолируют мышечные волокна предсердия от мышечных волокон желудочков, таким образом, проведение возбуждения может осуществляться только через специальную проводящую систему сердца.

Рис. 4. Основные компоненты проводящей системы сердца включают синоатриальный узел, атриовентрикулярный узел, пучок Гиса, правую и левую ножки пучка Гиса и волокна Пуркинье. В модераторном пучке проходит значительная часть правой ножки пучка Гиса

Состоит из специализированных кле­ток, которые инициируют сердцебиение и координируют сокращение ка­мер сердца. Синоатриальный узел (СА) (узел Киса-Флека) - это неболь­шая масса специализированных волокон сердца, которая находится в стенке правого предсердия. Клеткам синусового узла (СУ) присущ авто­матизм - способность вырабатывать электрические импульсы для сокра­щения сердца в покое 60-80 уд/мин. От СУ по предсердиям электриче­ский импульс, то есть возбуждение, распространяется по проводящим трактам: передний - Бахмана (связывает правое и левое предсердие), средний - Венкебаха - к верхнезадней части атриовентрикулярного (АВ) узла. Более длинный задний тракт Тореля закачивается у нижнего края АВ узла. Антриовентрикулярный узел Ашофа-Тавара расположен у осно­вания правого предсердия в межпредсердной перегородке, длина его со­стоит из 5 - 6 мм. Кровоснабжение имеет в 80% - 90% случаев от ПКА