Сердце представляет собой большой мышечный мускул с весом приблизительно 300 грамм и величиной с кулак своего хозяина. Задачей сердца является обеспечение движения крови за счет своей ритмической деятельности.
Конструкция данного мышечного мускула во время сжимания желудочков (сокращения/систолы) приводит к выбросу крови в большие артерии круга кровообращения тела и легочного круга кровообращения. В то же время кровь из вен всасывается в предсердия. Во время последующего расслабления желудочков (диастолы) желудочки сердца вновь наполняются кровью из предсердий.
Сердце и сосуды образуют сердечно-сосудистую систему или (кровообращение), снабжающую все клетки организма необходимыми питательными веществами и отводящими продукты обмена веществ.
По форме сердце сравнивают с лежащей на боку кеглей. Оно расположено в средней части груди и почти полностью окружено легкими. Две трети находятся в левой половине груди, и одна треть - в правой.
Внутренняя поверхность сердца состоит из тонкого тканевого слоя (эндокард). Затем следует мышечный слой (миокард), обеспечивающий сокращение мышц. И в завершение сердце окружено двустенной околосердечной сумкой. Околосердечная сумка делает возможным беспрепятственное движение сердца.
а) Венечные сосуды сердца (коронарные артерии). Всем тканям, и в первую очередь работающим мышцам, требуется кислород. Потребность сердца, работающего без отдыха, в кислороде очень высока.
Несмотря на то, что предсердия и желудочки перемещают большое количество крови, через них не может осуществляться снабжение сердца, так как, во-первых, слишком велика скорость потока крови, и, во-вторых, мышечные стенки сердца слишком толсты.
Вследствие этого сердце обладает собственным кругом снабжения, которому выделяются 5% выбрасываемой сердцем крови. Коронарные артерии сердца берут начало непосредственно над клапаном аорты и окружают сердце коронарной бороздой, из которой происходит сеть сосудов, разделяющаяся так, что каждый участок или волокно сердечных мышц снабжены капилляром. В день коронарные артерии через сердечную мышцу переносят около 520 литров крови.
Две ветви левой коронарной артерии (rami interventricularis anterior и circumflexus) снабжают стенку левого и отчасти правого желудочка, в то время как правая коронарная артерия по большей части питает правый желудочек. Обе коронарные артерии принимают участие в снабжении предсердий. Течение и области снабжения коронарных артерий сердца могут быть очень разными. Как и в большом круге кровообращения, здесь также необходимы вены, отводящие кровь обратно.
В этом случае вены перекачивают кровь из сердечных мышц и объединяются в крупный сосуд околосердечной сумки на передней стенке сердца (sinus coronarius), который выводит кровь в правое предсердие.
б) Желудочки сердца (ventriculus dextrum, ventriculus sinistrum). Желудочки сердца, собственно, и являются насосами кровообращения, через которые кровь выбрасывается в большие артерии. Более короткий путь легочного кровообращения требует намного меньше усилий, чем путь круга кровообращения тела.
В этой связи давление в левом желудочке сердца намного выше, чем в правом, и поэтому мышечная масса стенок левого желудочка сердца больше, чем правого. Друг от друга желудочки сердца отделены перегородкой (межжелудочковой перегородкой, septum interventriculare). На границе с предсердием желудочковая перегородка состоит из соединительной ткани, а в остальном имеет мышечное строение.
Границу с предсердием в левом сердце образует двустворчатый клапан сердца (valva bicuspidalis, или митральный клапан). В правом сердце границу образует трехстворчатый клапан сердца.
в) Предсердия (atrium dextrum - правое предсердие, atrium sinistrum - левое предсердие). По сравнению с желудочками предсердия наделены не столько функцией насоса, сколько являются резервуаром крови, приводимой обратно к сердцу венами. Мышечные стенки предсердий намного тоньше, чем стенки желудочков сердца. Трехстворчатый клапан (valva tricuspidalis) отделяет правое предсердие от правого желудочка сердца.
Двухстворчатый клапан (valva bicuspidalis) на левой стороне отделяет левое предсердие от левого желудочка. В свою очередь оба предсердия разделены соединительной тканью предсердной перегородки (septum interatriale).
г) Сердечная мышца (миокард). Сердечную мышцу можно отнести и к скелетной мускулатуре и к мускулатуре внутренних органов. Как скелетная мышца сердечная мышца поперечно исчерчена, но не подчиняется воле человека. Ее действия управляются системой передачи возбуждения, которая в свою очередь подчинена контролю вегетативной нервной системы. Кроме того, в отличие от скелетных мышц, сердечная мышца не утомляется. По названным причинам сердечную мышцы можно отнести и к гладкой мускулатуре.
Сердечная мышца определяет толщину стенки сердца, выстланной изнутри эндокардом, а снаружи - эпикардом. Величина мышцы определяется тем, насколько задействованы соответствующие области. Предсердия обладают более слабой мускулатурой, чем желудочки сердца, причем мускулатура правого желудочка тоньше, чем левого. Клетки сердечной мышцы обладают способностью преобразования питательных веществ в энергию.
Сердечная мышца отличается от остальных и тем, что обладает способностью проводить ток.
д) Диастола (фаза расслабления мышц сердца). После того как кровь выбрасывается из желудочков сердца, давление в желудочках уменьшается и клапаны (аорты и легочный) закрываются. Это закрытие клапанов при прослушивании как второй тон сердца слышит врач.
В результате закрытия клапанов предотвращается обратный ток крови из аорты или легочной артерии в сердце, наступает фаза диастолы (расслабления мускулатуры желудочков сердца). Различают две фазы диастолы (как и систолы): начальная фаза расслабления и последующая фаза наполнения.
Когда давление желудочка становится больше давления предсердия, открываются клапаны. После этого наступает фаза наполнения, в которую новая кровь из предсердий перетекает в желудочки сердца. Диастола завершается закрытием клапанов, и вновь начинается систола.
е) Систола (фаза напряжения мышцы сердца). Сокращение сердца называется систолой. При этом правая и левая половины сердца работают довольно синхронно, хотя и отвечают за разные круги кровообращения.
В каждом случае кровь течет из вен в предсердия и через открытые клапаны в желудочки сердца. Сокращение мускулатуры желудочков (систола) делится на две фазы.
В результате напряжения мускулатуры желудочков (фаза напряжения) достигается повышение давления в желудочках. При прослушивании сердца это напряжение можно услышать, это, так называемый, первый тон сердца, с которым начинается систола. В результате повышения давления клапаны закрываются и таким образом препятствуют обратному току крови из желудочков в предсердия. Папиллярные мышцы удерживают клапаны над сухожильными нитями, чтобы те могли выдерживать давление желудочков.
Когда давление в желудочках превышает давление аорты и легочных артерий, наступает фаза выброса. Клапаны открываются (аорты и легочные), и кровь выбрасывается из желудочков в легочный круг кровообращения и круг кровообращения тела. При этом небольшое поле передней стенки сердца ударяет в стенку груди, что называется верхушечным толчком. Одновременно с описанным выше процессом наполняются предсердия.
ж) Синусный узел (nodus sinuatrialis). Синусный узел также называют «естественным кардиостимулятором». Однако синусному узлу не принадлежит весь контроль над возбуждением сердца. В центре сердечной регуляции в удлиненном костном мозге берут начало волокна вегетативной нервной системы, которые координируют как остальную систему передачи возбуждения, так и синусный узел. В иерархии системы передачи возбуждения синусный узел находится на самом верху (его можно считать начальником).
Клетки сердечной мышцы, из которых состоит синусный узел, не только способны проводить и снимать возбуждение, но и сами производят необходимые для этого раздражения. Клетки сердечной мышцы относительно велики и, как и клетки мышц другого рода, содержат филаменты актина и миозина. Молекулярная основа сокращения одинакова для всех мышц. В этой основе клетки миозина содержат большое количество митохондрий, являющихся небольшими силовыми центрами, преобразующими в клетке питательные вещества в энергию.
В минуту синусный узел производит от 60 до 100 раздражений, распространяющихся как возбуждения (действенный потенциал) по мускулатуре предсердия. Оттуда раздражение попадает в дальнейшую группу клеток миокарда, находящихся в нижнем правом предсердии в непосредственной близости от перегородки с желудочком и составляющих атриовентрикулярный узел. Скорость передачи раздражения волокнами стенок предсердия достигает 0,8 м/с. Отсюда возбуждение достигает предсердно-желудочковый пучок.
На верхней границе мускульной части перегородки желудочков пучок делится на две ветви, проходящие по боковым мышечным стенкам тончайшими волокнами (волокна Пуркинье). В предсердно-желудочковом пучке скорость передачи возбуждения достигает 1,5 м/с, а в волокнах Пуркинье - 3,5 м/с.
Все участки системы передачи возбуждения способны создавать раздражение, что является преимуществом при выходе из строя главного центра. Если синусный узел перестает работать, раздражения производятся в атриовентрикулярном узле, с ритмом 40-50 раздражений в минуту, то есть желудочки сердца проталкивают меньше крови. Если передача возбуждения между предсердием и желудочком прерывается надолго, предсердия начинают работать в синусном ритме, а желудочки в ритме атриовентрикулярного узла или в ритме более глубоких центров, в которых количество раздражений в минуту еще меньше.
Видео схема строения сердца и кругов кровообращения
