Сердце - это главный орган кровообращения: функции и особенности строения

Если спросить среднестатистического человека, какой самый важный орган в теле человека, то ответом будет мозг или сердце. Это доказали пионеры от медицины сотни, и даже тысячи лет назад. Небольшой мешочек, который обладает достаточной силой, чтобы обеспечивать кровью наше тело, и при этом настолько хрупкий, что даже обычная простуда может быть для него фатальна. Так что же этот орган представляет собой на самом деле?

Общие сведения

Сердце – это полый орган, который выступает в роли коллектора и насоса для крови. Оно образовано из мышечной ткани и имеет форму конуса, полость которого разделена на четыре камеры: два предсердия и два желудочка. Есть и другое разделение: на артериальное и венозное сердце. В «артериальное» входит левое предсердие и желудочек, а в «венозное» - правое предсердие и желудочек.

В течение всей жизни человека сердце постоянно работает, то есть ритмично сокращается и расслабляется. Это называется сердечным циклом. В норме его продолжительность менее секунды, а количество сокращений в минуту может быть от сорока (при брадикардии), до ста пятидесяти (при тахикардии). Форма и размеры сердца определяются конституцией человека, полом, состоянием здоровья и т. д.

Анатомия человека: где находится сердце?

Бытует мнение, что сердце у человека расположено в левой стороне груди. Однако, это не совсем верно. На самом деле оно находится практически по центру грудной клетки и всего лишь несколько смещено влево. Снаружи эта мышца покрыта дополнительной защитой – перикардом. Он отделяет сердце от расположенных рядом внутренних органов. В зависимости от типа телосложения различают три вида положений сердца: вертикальное, горизонтальное и косое. Спереди сердце практически полностью закрыто левым легким и восходящим участком аорты.

Человеческое сердце четырехкамерное. Это значит, что мышечный конус внутри поделен на четыре камеры: предсердия и желудочки сердца. Друг от друга они отделены тонкими перегородками, чтобы кровь из разных кругов кровообращения не смешивалась. В предсердия впадают сосуды, а из желудочков они, соответственно, выходят. В правое предсердие приносят кровь верхняя и нижняя полые вены, а в левое – легочные вены. Из правого желудочка берет свое начало легочная артерия, называемая иначе ствол, а из левого – главная сосудистая магистраль организма – аорта. Сосуды сердца дают начало кругам кровообращения.

Для того чтобы кровь циркулировала только в одном направлении и не возвращалась обратно, между отделами сердца находятся клапаны: митральный, трехстворчатый, аортальный и легочной. Сила, с которой сердечная мышца сокращается, чтобы вытолкнуть кровь, раскрывает клапаны, давая возможность жидкости перетечь в нижележащую камеру. Но как только давление уменьшается, клапаны смыкаются и плотно перекрывают отверстие в перегородке.

Кровоснабжение сердца

Сердце – это насос, который постоянно перегоняет кровь по организму, питая его ткани, но и ему тоже нужно поддерживать свою жизнедеятельность. Для этого существует коронарный кровоток. Сразу после того, как аорта отходит от левого желудочка и переходит в свою восходящую часть, от нее отходят сосуды сердца - две венечных артерии: правая и левая. Именно они доставляют кровь миокарду.

Правая артерия проходит по поверхности правого желудочка, перегородке сердца и заходит на заднюю стенку левого желудочка. Левая коронарная артерия питает все остальное, а для того, чтобы охватить такую большую территорию, ей необходимо разделится еще на три ветви: переднюю и заднюю нисходящие и огибающую.

В состоянии покоя или сна сердцу необходим миллилитр крови на каждый грамм веса в минуту, то есть где-то 150-200 миллилитров. Но во время тяжелой физической работы, занятий спортом или в состоянии стресса, скорость кровотока в венечных артериях может усиливаться в пять раз.

Нервная регуляция

Строение и функции сердца предполагают сложную нервную регуляцию со стороны симпатической, парасимпатической и центральной нервной системы. В продолговатом мозге находятся центры, ответственные за скорость сердечных сокращений. От них нервные волокна спускаются в спинной мозг, а затем, сплетаясь в стволы, через цепь ганглиев попадают в ткани сердца.

Симпатические волокна посылают импульсы, которые ускоряют сердцебиение и расширяют коронарные сосуды. Парасимпатическая иннервация обеспечивает противоположные эффекты: замедление сокращений миокарда и сужение венечных артерий. Чувствительные волокна, которые соединяются со спинным и головным мозгом, отвечают за болевые ощущения.

Ткани сердца

Строение и функции сердца обуславливаются специфическим гистологическим строением. Основную массу этого органа составляет мышца, образованная из поперечнополосатой исчерченной ткани. Клетки, которые образуют сократительные волокна, называются кардиомиоциты. От других мышц в организме их отличает более легкое распространение электрических сигналов, что дает возможность сердцу сокращаться достаточно быстро.

Вторая особенность данной мышцы в том, что постоянные сокращения чередуются с периодами расслабления, тем самым не давая органу «уставать». Такое специфическое поведение сердца связано с тем, что определенные виды кардиомиоцитов могут самостоятельно генерировать потенциал действия и поддерживать его. Эта система называется проводящей.

Проводящая система (водители ритма)

Проводящая система представляет собой конгломераты атипичных мышечных клеток, которые обеспечивают слаженную работу всех отделов сердца. Она состоит из двух частей:

• синусо-предсердной (синоатриальный узел и межузловые пучки);
• предсердно-желудочковой (атриовентрикулярный узел, пучок Гиса и волокна Пуркинье).

Водителем ритма первого порядка считается синоатриальный узел. Он располагается около верхушки сердца и генерирует импульсы с частотой шестьдесят-восемьдесят раз в минуту. Это соответствует нормальной скорости биения сердца. Иногда, вследствие патологических процессов, этот участок миокарда выбывает из проводящей системы и тогда водителем ритма становится атриовентрикулярный узел. Он способен создавать электрические разряды с частотой от сорока до шестидесяти раз в минуту. Этого достаточно для поддержания нормального кровотока. Узел располагается в перегородке, которая разделяет предсердия и желудочки сердца.

Пучок Гиса может поддерживать скорость сокращения только до сорока раз в минуту. Это слишком медленно, поэтому, когда атриовентрикулярный узел выходит из строя, человеку имплантируют искусственный водитель ритма. Волокна Пуркинье, располагаясь в толще миокарда желудочков, обеспечивают проведение нервных импульсов по всей их поверхности.

Физиология сердечной деятельности

Сердце – это автономный отлаженный механизм, который никогда не останавливается, так как последствия такой «передышки» могут быть фатальными для организма. Врачи и ученые уже десятки, а может быть и сотни лет занимаются изучением данного органа, чтобы понять принципы его работы, функции, задачи. Кроме того, знания о строении и физиологии сердца помогают его «ремонтировать».

Выделяют следующие функции ткани сердца:

1. Автоматия: самостоятельное генерирование импульсов для ритмичных сокращений.
2. Возбудимость: мышца может возбуждаться под воздействием извне.
3. Проводимость: электрические потенциалы, которые создают водители ритма, проходят через всю проводящую систему.
4. Сократимость: сила, с которой сокращаются участки сердца, напрямую зависит от длины волокон актина и миозина в кардиомиоцитах.
5. Рефрактерность: способность к «отдыху».

Все эти функции направлены на выполнение единственно важной задачи: подачи крови под давлением в циркуляторное русло.

Круги кровообращения

Строение сердца и круги кровообращения тесно связаны между собой. Камеры правой и левой половин сердца изолированы, чтобы кровь с разным насыщением кислородом не смешивалась. Система кровообращения замкнута, она обеспечивает постоянный непрерывный приток крови к тканям и органам, обеспечивая их необходимыми веществами и забирая продукты метаболизма.

Различают малый и большой круги кровообращения. Большой круг начинается аортой, выходящей и левого желудочка, и заканчивается верхней и нижней полыми венами в правом предсердии. Кровь весь этот путь проделывает каждые полминуты. Малый круг кровообращения, называющийся еще легочным, начинается с легочного ствола, который выходит из правого желудочка. Оттуда кровь поступает в легкие, обогащается кислородом и возвращается к сердцу через легочные вены, впадающие в левый желудочек. Весь маршрут жидкость проходит за пять секунд. Такая скорость позволяет поддерживать постоянный газовый состав артериальной крови.

Работа сердца

Особенности строения сердца человека обуславливаются тем, что ему необходимо непрерывно выполнять свою работу. Каждое сокращение можно разделить на три этапа или фазы:

1. Кровь попадает в предсердия, растягивает их и повышает давление, от чего стенки камер сокращаются. Клапаны открываются, попуская кровь в желудочки. Процесс занимает 0,11 секунд.
2. Пока предсердия расслабляются после работы, давление в полости желудочков растет и они выталкивают кровь одновременно в большой и малый круги кровообращения. Эта фаза длится 0,32 секунды.
3. Пока кровь проходит по сосудам, желудочки могут расслабиться. В это же время предсердия наполняются новой порцией жидкости. Отдых занимает всего 0,4 секунды.

Всего на один цикл тратится приблизительно 0,85 секунды. У здорового человека сердце совершает от шестидесяти до восьмидесяти циклов за минуту.

Признаки патологии сердца

Как правило, люди не любят обращаться к врачу и игнорируют сигналы организма, оповещающие, что с ним не все в порядке. К таким «знакам» относятся:

• боль в груди (острая, сжимающая, колющая, пекущая и т. д.);
• ощущение сердцебиения;
• одышка (особенно в покое);
• посинение кончиков пальцев и губ (как от холода);
• кашель или кровохарканье.

Если вы почувствовали один или несколько приведенных выше симптомов, то это повод задуматься о том, что сердце требует вашего внимания и заботы. Более сложные признаки, такие как нарушение ритма, наличие шумов и прочие, можно выявить при помощи специального оборудования: электрокардиографа, аппарата УЗИ или рентгена.