Особенности строения сердца человека. Как работает сердце Количество сосудов отходящих от сердца человека

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Строение тканей сердца

Стенку сердца составляют три слоя:

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

Анатомия предсердий и желудочков

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

Правое предсердие

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

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

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

В правое предсердие открывается множество точечных отверстий малых вен сердца.

Правый желудочек

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

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

Левое предсердие

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

Левый желудочек

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

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

Размер сердца

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

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

Функции сердечно-сосудистой системы и сердца

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

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

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

Сердцем производится два круга кровообращения – большой и малый.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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.

Жизнь и здоровье человека во многом зависят от нормальной работы его сердца. Оно перекачивает по сосудам организма кровь, поддерживая жизнеспособность всех органов и тканей. Эволюционно строение сердца человека – схема, круги кровообращения, автоматизм циклов сокращений и расслаблений мышечных клеток стенок, работа клапанов – все подчинено выполнению основной задачи равномерной и достаточной циркуляции крови.

Строение сердца человека — анатомия

Орган, благодаря которому организм насыщен кислородом и питательными веществами, – анатомическое образование конусообразной формы, расположенное в грудной клетке, большей частью слева. Внутри органа полость, разделенная на четыре неравные части перегородками – это два предсердия и два желудочка. Первые собирают кровь из впадающих в них вен, а вторые выталкивают ее в исходящие из них артерии. В норме в правой части сердца (предсердии и желудочке) находится бедная кислородом кровь, а в левой – оксигенированная.

Предсердия

Правое (ПП). Имеет гладкую поверхность, объем 100-180 мл, включая дополнительное образование – правое ушко. Толщина стенок 2-3 мм. В ПП впадают сосуды:

верхняя полая вена,
сердечные вены – через венечный синус и точечные отверстия малых вен,
нижняя полая вена.

Левое (ЛП). Общий объем, включая ушко, составляет 100-130 мл, стенки также толщиной 2-3 мм. ЛП принимает кровь из четырех легочных вен.

Разделяет предсердия межпредсердная перегородка (МПП), которая в норме у взрослых не имеет никаких отверстий. С полостями соответствующих желудочков сообщаются посредством отверстий, снабженных клапанами. Справа – трехстворчатым трикуспидальным, слева – двухстворчатым митральным.

Желудочки

Правый (ПЖ) конусообразный, основание обращенную кверху. Толщина стенок до 5 мм. Внутренняя поверхность в верхней части более гладкая, ближе к верхушке конуса имеет большое количество мышечных тяжей-трабекул. В средней части желудочка имеются три отдельные сосочковые (папиллярные) мышцы, которые посредством сухожильных нитей-хорд удерживают створки трехстворчатого клапана от прогиба их в полость предсердия. Хорды отходят также и непосредственно от мышечного слоя стенки. В основании желудочка два отверстия с клапанами:

служащее выходом для крови в легочный ствол,
соединяющее желудочек с предсердием.

Левый (ЛЖ). Этот отдел сердца окружен наиболее внушительной стенкой, толщина которой составляет 11-14 мм. Полость ЛЖ также конусообразна и имеет два отверстия:

предсердно-желудочковое с двустворчатым митральным клапаном,
выход в аорту с трехстворчатым аортальным.

Мышечные тяжи в области верхушки сердца и папиллярные мышцы, поддерживающие створки митрального клапана здесь более мощные, чем аналогичные структуры в ПЖ.

Оболочки сердца

Для защиты и обеспечения движений сердца в грудной полости оно окружено сердечной сорочкой – перикардом. Непосредственно в стенке сердца три слоя – эпикард, эндокард, миокард.

Перикард называют сердечной сумкой, он неплотно прилежит к сердцу, внешний его листок соприкасается с соседними органами, а внутренний является наружным слоем стенки сердца – эпикардом. Состав — соединительная ткань. В полости перикарда для лучшего скольжения сердца в норме присутствует небольшое количество жидкости.
Эпикард также имеет соединительнотканную основу, скопления жира наблюдаются в области верхушки и по ходу венечных борозд, где располагаются сосуды. В других местах эпикард прочно связан с мышечными волокнами основного слоя.
Миокард составляет основную толщину стенки, особенно в самой нагруженной зоне — области левого желудочка. Расположенные в несколько слоев мышечные волокна идут как продольно, так и по кругу, обеспечивая равномерное сокращение. Миокард образует трабекулы в области верхушки обоих желудочков и папиллярные мышцы, от которых отходят сухожильные хорды к створкам клапанов. Мышцы предсердий и желудочков разделены плотной фиброзной прослойкой, которая также служит каркасом для предсердно-желудочковых (атриовентрикулярных) клапанов. Межжелудочковая перегородка состоит на 4/5 длины из миокарда. В верхней части, называемой мембранозной, ее основа соединительнотканная.
Эндокард – листок, покрывающий все внутренние структуры сердца. Он трехслойный, один из слоев контактирует с кровью и по строению аналогичен эндотелию сосудов, которые вступают и исходят из сердца. Также в эндокарде присутствует соединительная ткань, коллагеновые волокна, гладкомышечные клетки.

Все клапаны сердца образованы из складок эндокарда.

Сердце человека строение и функции

Нагнетание крови сердцем в сосудистое русло обеспечивается особенностями его строения:

мышца сердца способна к автоматическому сокращению,
проводящая система гарантирует постоянство циклов возбуждения и расслабления.

Как проходит сердечный цикл

Он состоит из трех последовательных фаз: общая диастола (расслабление), систола (сокращение) предсердий, систола желудочков.

Общая диастола – период физиологической паузы в работе сердца. В это время мышца сердца расслаблена, а клапаны между желудочками и предсердиями открыты. Из венозных сосудов кровь свободно наполняет полости сердца. Клапаны легочной артерии и аорты закрыты.
Систола предсердий возникает, когда автоматически возбуждается водитель ритма в синусовом узле предсердия. В конце этой фазы клапаны между желудочками и предсердиями закрываются.
Систола желудочков проходит в два этапа – изометрического напряжения и изгнания крови в сосуды.
Период напряжения начинается с асинхронного сокращения мышечных волокон желудочков до момента полного закрытия митрального и трикуспидального клапанов. Затем в изолированных желудочках начинает расти напряжение, повышается давление.
Когда оно становится выше, чем в артериальных сосудах, инициируется период изгнания — открываются клапаны, выпускающие кровь в артерии. В это время мышечные волокна стенок желудочков интенсивно сокращаются.
Затем давление в желудочках снижается, артериальные клапаны закрываются, что соответствует началу диастолы. В период полного расслабления открываются атриовентрикулярные клапаны.

Проводящая система, ее строение и работа сердца

Обеспечивает сокращение миокарда проводящая система сердца. Ее основной особенностью является автоматизм клеток. Они способны самовозбуждаться в определенном ритме в зависимости от электрических процессов, сопровождающих сердечную деятельность.

В составе проводящей системы связанные между собой синусовый и атриовентрикулярный узлы, нижележащие пучок и разветвления Гиса, волокна Пуркинье.

Синусовый узел. В норме генерирует первоначальный импульс. Расположен в области устья обеих полых вен. От него возбуждение переходит к предсердиям и передается атриовентрикулярному (АВ) узлу.
Атриовентрикулярный узел распространяет импульс к желудочкам.
Пучок Гиса – проводящий «мостик», расположенный в межжелудочковой перегородке, там же он разделяется на правую и левую ножки, передающие возбуждение желудочкам.
Волокна Пуркинье – конечный отдел проводящей системы. Они расположены у эндокарда и контактируют непосредственно с миокардом, заставляя его сокращаться.

Строение сердца человека: схема, круги кровообращения

Задача системы кровообращения, главным центром которой является сердце – доставка кислорода, питательных и биоактивных компонентов к тканям организма и элиминация продуктов обмена. Для этого в системе предусмотрен особый механизм – кровь движется по кругам кровообращения – малому и большому.

Малый круг

Из правого желудочка в момент систолы венозная кровь выталкивается в легочный ствол и поступает в легкие, где в микрососудах альвеол насыщается кислородом, становясь артериальной. Она оттекает в полость левого предсердия и поступает в систему большого круга кровообращения.

Большой круг

Из левого желудочка в систолу артериальная кровь по аорте и далее по сосудам разного диаметра попадает к различным органам, отдавая им кислород, передавая питательные и биоактивные элементы. В мелких тканевых капиллярах кровь превращается в венозную, так как насыщается продуктами обмена и углекислым газом. По системе вен она оттекает к сердцу, наполняя его правые отделы.

Природа немало потрудилась, создавая такой совершенный механизм, давая ему запасы прочности на долгие годы. Поэтому стоит внимательно к нему относиться, чтобы не создавать проблем кровообращению и собственному здоровью.