Сердце и кровеносные сосуды образуют сердечно-сосудистую систему (систему кровообращения). Сердце качает кровь к легким, где она захватывает кислород, а затем перекачивает обогащенную кислородом кровь ко всему телу. Кровь, циркулирующая в этой системе, доставляет кислород и питательные вещества к тканям организма и выводит из них отходы жизнедеятельности (например, углекислый газ).
Сердце, полый мышечный орган, расположено в центре грудной клетки. В сердце имеются два отдела — правый и левый. И левая, и правая стороны сердца состоят из:
Предсердия: Верхней камеры, которая собирает кровь и перекачивает ее в нижнюю камеру
Желудочка: Нижней камеры, которая выталкивает кровь из сердца
Для продвижения потока крови только в одном направлении каждый желудочек имеет «впускной» (входной) и «выпускной» (выходной) клапаны.
В левом желудочке роль впускного клапана выполняет митральный клапан, а роль выпускного — аортальный клапан. В правом желудочке впускным клапаном служит трехстворчатый клапан, а выпускным — легочный клапан (клапан легочной артерии).
Каждый клапан состоит из заслонок (створок, соединительнотканных пластинок), которые открываются и закрываются, подобно односторонним откидным дверцам. В митральном клапане есть две створки. Остальные клапаны (трехстворчатый, аортальный и легочного ствола) имеют по три створки. К большим впускным клапанам (митральному и трехстворчатому) прикрепляются специальные структуры — папиллярные мышцы и хорды, ограничивающие движение клапанов и не дающие им отклоняться назад в предсердия. При повреждении папиллярной мышцы (например, при инфаркте миокарда) створка клапана может откидываться током крови назад, что приводит к утечке крови из желудочка обратно в предсердие (так называемая регургитация). В случае сужения просвета клапана (так называемый стеноз) кровоток через отверстие клапана уменьшается. В одном и том же клапане могут возникать оба нарушения — и утечка, и сужение.
Сердцебиение является признаком сокращений сердца. Врачи часто описывают звук сердцебиения как «тук-тук». Когда врачи выслушивают сердцебиение с помощью стетоскопа, первый звук, который они слышат, — это звук закрытия митрального и трехстворчатого клапанов. Второй звук (второй «тук» из «тук-тук») — это звук закрытия аортального и легочного клапанов. Каждое сердечный цикл состоит из двух частей:
Систола: Во время систолы желудочки сокращаются и выталкивают кровь из сердца, а предсердия расслабляются и снова начинают заполняться кровью.
Диастола: Во время диастолы желудочки расслабляются и наполняются кровью. Затем происходит сокращение предсердий, изгоняющих еще больше крови в желудочки.
Функция сердца
Единственная функция сердца — это перекачивание крови.
Правая половина сердца: качает кровь к легким, где кровь обогащается кислородом и отдает углекислый газ
Левая половина сердца: качает кровь к остальной части тела, доставляя кислород и питательные вещества к тканям и удаляя отходы (например, углекислый газ), которые затем переносятся кровью в специализированные органы (такие как легкие и почки) для выведения из организма
А что там внутри сердца?
На этом рисунке на поперечном сечении сердца показано направление потока крови в норме. |
Кровь движется по следующим кругам: Кровь от всего тела, содержащая мало кислорода и много углекислого газа, течет через две крупнейшие вены — верхнюю полую вену и нижнюю полую вену, которые вместе называются просто полые вены, — в правое предсердие. Когда правый желудочек расслабляется, кровь из правого предсердия через трехстворчатый клапан попадает в правый желудочек. Когда правый желудочек почти заполнен, происходит сокращение правого предсердия, в результате чего дополнительная порция крови выбрасывается в правый желудочек, который затем сокращается. При этом сокращении трехстворчатый клапан закрывается, а кровь выталкивается через легочный клапан в легочные артерии, которые несут кровь в легкие. В легких кровь течет через крошечные капилляры, которые окружают воздушные мешочки. Здесь кровь поглощает кислород и отдает углекислый газ, который затем выдыхается.
Кровь из легких, теперь насыщенная кислородом, течет через легочные вены в левое предсердие. Когда левый желудочек расслабляется, кровь из левого предсердия изливается через митральный клапан в левый желудочек. Когда левый желудочек почти заполнен, происходит сокращение левого предсердия, в результате чего дополнительная порция крови выбрасывается в левый желудочек, который затем сокращается. (У пожилых людей левый желудочек не заполняется до конца перед сокращением левого предсердия, поэтому у них вышеупомянутое сокращение левого предсердия играет особенно важную роль). При сокращении левого желудочка митральный клапан закрывается, а кровь выталкивается через аортальный клапан в аорту, крупнейшую артерию в организме человека. Эта кровь несет кислород ко всем органам, кроме легких.
Круг, проходящий через правую половину сердца, легкие и левое предсердие, называют легочным кругом кровообращения.
Круг, проходящий через левую половину сердца, большую часть тела и правое предсердие, называют системным кругом кровообращения.
Кровоснабжение сердца
Как и все органы, сердце нуждается в постоянной доставке богатой кислородом крови. Несмотря на то, что камеры сердца заполнены кровью, сердечная мышца нуждается в своем собственном кровоснабжении, которое называется:
венечным (коронарным) кровообращением.
Коронарное кровообращение осуществляется по системе артерий и вен, которая снабжает сердечную мышцу (миокард) богатой кислородом кровью, а затем возвращает бедную кислородом кровь к правому предсердию.
Правая венечная артерия и левая венечная артерия берут начало от аорты (сразу после места ее отхождения от сердца) и доставляют обогащенную кислородом кровь к сердечной мышце. Эти две артерии далее разветвляются на более мелкие артерии, которые также снабжают сердце кровью. Сердечные вены собирают кровь от сердечной мышцы и несут ее в крупную вену на задней поверхности сердца, называемую венечным синусом, который возвращает кровь в правое предсердие. Из-за высокого давления, возникающего при сокращении сердца, большая часть крови течет через сеть венечных сосудов только в те промежутки времени, когда желудочки расслабляются между ударами (во время диастолы).
Снабжение сердца кровью
Как и любая другая ткань в организме, мышца сердца должна получать обогащенную кислородом кровь, а отходы должны выводиться с кровью. Правая венечная артерия и левая венечная артерия берут начало от аорты сразу после места ее отхождения от сердца и доставляют обогащенную кислородом кровь к сердечной мышце. От правой венечной артерии отходит краевая артерия и задняя межжелудочковая артерия, расположенная на задней поверхности сердца. От левой коронарной артерии (обычно называемой стволом левой коронарной артерии) отходит огибающая и левая передняя нисходящая артерии. Сердечные вены собирают кровь, содержащую отходы жизнедеятельности, от сердечной мышцы, и несут эту кровь в крупную вену на задней поверхности сердца, называемую венечным синусом, который возвращает кровь в правое предсердие. |
Регуляция работы сердца
Сокращение мышечных волокон в сердце является высокоупорядоченным и контролируемым процессом. Каждое мышечное волокно сердца не сокращается в точности в одно и то же время. Вместо этого волокна сокращаются в последовательности, которая лучше всего перекачивает кровь из каждой камеры сердца. Последовательность сокращений контролируется ритмическими электрическими импульсами (разрядами), которые проходят сквозь сердце четко определенными отдельными путями и с контролируемой скоростью. Импульсы возникают в естественном водителе ритма сердца (синусе или синоатриальном узле — небольшом узле в стенке правого предсердия), который генерирует слабый электрический ток.
Отслеживание пути электрического сигнала в сердце
Синоатриальный (синусовый) узел (1) генерирует электрический импульс, который проходит через правое и левое предсердия (2), заставляя их сокращаться. Далее электрический импульс достигает атриовентрикулярного узла (3), где происходит его незначительная задержка. Затем импульс спускается вниз к пучку Гиса (4), который делится на правую ножку пучка Гиса для правого желудочка (5) и левую ножку пучка Гиса для левого желудочка (5). Далее импульс распространяется на желудочки, что приводит к их сокращению. |
Частота сердечных сокращений или пульс — это число сердечных сокращений в минуту. Частота сердечных сокращений возрастает, когда организму требуется больше кислорода (например, во время физической нагрузки). Частота сердечных сокращений снижается, когда организму требуется меньше кислорода (например, во время отдыха).
Частота, с которой синусовый узел посылает свои импульсы, регулирует частоту сердечных сокращений. Синусовый узел имеет собственную скорость отправки импульсов. Эту скорость могут изменять два противоположных отдела вегетативной нервной системы — один отдел ускоряет частоту сердечных сокращений (симпатический отдел нервной системы), а другой — замедляет ее (парасимпатический отдел).
Симпатический отдел действует с помощью сети нервов под названием симпатические сплетения и посредством гормонов эпинефрина (адреналина) и норэпинефрина (норадреналина), которые высвобождаются в надпочечниках и нервных окончаниях.
Парасимпатический отдел работает через единственный нерв — блуждающий нерв, высвобождающий медиатор ацетилхолин.
