Сердце - очень мощная мышца, которая выполняет две жизненно важные задачи. Во-первых, сердце приводит в движение кровь, обогащенную кислородом, и направляет ее во все части организма. Во-вторых, сердце перекачивает кровь, лишенную кислорода (использованную) в легкие, где она вновь насыщается кислородом.
Сердце разделено на две части толстой мышечной стенкой - перегородкой. Каждая половина сердца, в свою очередь, поделена на две камеры. Верхняя левая и правая камеры называются предсердиями, две нижние камеры - желудочками. Каждая из этих четырех камер играет особую роль в процессе кровообращения внутри сердца, а затем в перекачивании крови в организм или легкие.
Внутреннее строение сердца
Требуется всего лишь одна минута, чтобы кровь проциркулировала по всему телу. Это возможно благодаря мощным сердечным контракциям. В среднем в течение жизни сердце совершает (обычно без остановок) более двух с половиной миллиардов сокращений.
Полая верхняя вена. Перекачивает кровь, лишенную кислорода, из головы и рук в правое предсердие.
Правое предсердие. Камера, из которой кровь, лишенная кислорода, поступает в сердце.
Трехстворчатый клапан.
Желудочковая перегородка. Сильная мышечная стенка, которая делит сердце на две части.
Полая нижняя вена. Перекачивает лишенную кислорода кровь из нижней части тела в правое предсердие.
Эпикард. Тонкий мембранный внешний слой сердечной стенки.
Правый желудочек. Камера, в которую поступает лишенная кислорода кровь из правого предсердия.
Нисходящая аорта. Снабжает кровью (насыщенной кислородом) часть туловища и конечности.
Аорта. Переносит оксигенированную кровь в тело. Части, находящиеся вне аорты, снабжают кровью конкретные области.
Легочная артерия. Перекачивает лишенную кислорода кровь из правого предсердия в легкие.
Левое предсердие. Камера, в которую из легких поступает свежая, насыщенная кислородом кровь, готовая для дальнейшего распределения внутри организма.
Сухожильные хорды. Действуют как натянутые «канаты», удерживающие створки клапана открытыми.
Левый желудочек. Камера, получающая кровь из левого предсердия и перекачивающая ее в аорту.
Эндокард. Мембрана, ограничивающая внутреннюю систему сердца.
Миокард. Поверхность — мышечной ткани, позволяющаяся сердцу сокращаться или биться.
Перикард. Мешкообразная мебрана, окружающая и защищающая сердце.
Сердечная мышца
Стенки сердца состоят из трех слоев: эпикарда (внешний слой), миокарда (средний слой) и эндокарда (внутренний слой). Миокардический слой отвечает за мышечные сокращения сердца. Мышечные волокна организованы таким образом, чтобы производить сжимающие движения, которые эффективно выталкивают кровь из сердца.
Толщина слоя миокарда изменяется в зависимости от давления, образующегося внутри сердечных камер. Миокардический слой правого желудочка достаточно тонок, так как кровь только проходит через легочную артерию в легкие. Миокард левого желудочка значительно толще, потому что необходимо более высокое давление, чтобы перекачивать кровь во все части тела. Миокардический слой предсердия относительно тонок.
Регулирование кровотока внутри сердца
Кровоток, проходящий через четыре камеры сердца, регулируется четырьмя клапанами. Предсердно-желудочковые клапаны (трехстворчатый клапан и митральный (двустворчатый) клапан) расположены между предсердием и желудочками. Два полулунных клапана находятся между легочной артерией и аортой.
Легочная артерия перекачивает лишенную кислорода кровь в легкие; аорта снабжает кровью органы и ткани тела. Сердечные клапаны играют жизненно важную роль, обеспечивая циркулирование крови только в одном направлении. Когда давление достигает критической отметки, клапаны открываются, пропуская кровь. Когда сердце расслабляется между ударами, клапаны наглухо закрываются, предотвращая таким образом отток крови, который означал бы гибель.
Цикл сердцебиения
Каждое сердечное сокращение делится на три фазы. Когда сокращается сердечная мышца, кровь движется по внутренним камерам в строгой последовательности. В то же самое время кровь перекачивается в органы и ткани тела, поступает обратно в легкие, где насыщается кислородом, после чего она вновь готова для использования.
1. Во время первой фазы (диастолы) лишенная кислорода кровь поступает в правое предсердие, а насыщенная кислородом кровь - в левое предсердие. Когда эти две камеры полностью заполняются, кровь начинает поступать в желудочки.
2. Во время фазы предсердной систолы волокнистая мышца (миокард) вызывает сердечное сокращение, которое, в свою очередь, приводит к сокращению двух предсердных камер. Кровь, остающаяся в предсердиях, вталкивается таким образом в желудочки.
3. Во время третьей фазы сокращаются желудочки. Полулунные клапаны открываются, и кровь через аорту поступает в тело или через легочную артерию - в легкие. После этого цикл повторяется снова.
Лишенная кислорода кровь поступает в правую часть сердца, откуда перекачивается в легкие, где снова насыщается кислородом. Потом эта свежая кровь поступает в левую часть сердца, откуда она начинает циркулировать по телу. Обращение крови, насыщенной питательными веществами, называется кровообращением большого круга.
Предсердие и желудочки служат для хранения крови, которая поступает в сердце. В первой фазе сердечного сокращения лишенная кислорода кровь поступает в правое предсердие, а насыщенная кислородом кровь - в левое предсердие, что заставляет обе камеры расширяться. По мере роста давления предсердия сокращаются, заставляя кровь поступать в желудочки. Это вторая фаза сердцебиения.
В последней фазе начинает расти давление в желудочках по мере того, как они заполняются кровью.
По достижении критического момента кровь выходит из сердца через аорту. Насыщенная кислородом кровь после этого распределяется по органам и тканям тела, а лишенная кислорода кровь перекачивается в легкие.
Работа сердечной мышцы
Ритмические сокращения сердца вызваны сжимающим движением сердечной мышцы. Внутри сердца нет нервов. Для сокращения сердца также не требуется воздействия никаких внешних регулирующих механизмов. Более того, степень сокращения сердечной мышцы не меняется, как это происходит у других мышц.
Ритмическое сокращение сердца координируется двумя небольшими узлами, которые передают импульсы посредством серии нервоподобных ответвлений, концы которых расположены на внутренней поверхности желудочка.
Синусно-предсердный узел - это сосредоточение специальных клеток, расположенных на стенках правого предсердия. Данный узел спонтанно генерирует потенциал действия (изменение напряжения в мембране), что приводит к сокращению мышцы. Несколько специальных предсердных волокон передают этот потенциал на предсердно-желудочковый узел, расположенный в нижней части предсердной стенки. Потенциал действия, генерируемый предсердно-желудочковым узлом, приводит к сокращению желудочков.
Приток крови в сердце и ее отток из сердца
Кровь поступает в правое предсердие через полую верхнюю вену - большую вену, которая дренирует использованную кровь из головы, шеи, рук и части грудной клетки. Кровь также поступает через полую нижнюю вену, которая дренирует кровь из остальных частей тела, а также через коронарный синус, дренирующий кровь из сердца.
Насыщенная кислородом кровь покидает сердце через аорту, соединенную с артериальной системой. Это способ, с помощью которого питательные вещества и кислород переносятся к клеткам. Артериальные сосуды разделяются на артериолы и капилляры. Именно в этих микроскопических капиллярах происходит обмен жидкостью, питательными веществами и отходами между тканями и кровью. Кровь, содержащая отходы, дренируется в венулы и венозные сосуды, через которые наконец поступает в большой венозный сосуд и дренируется в сердце.
Чтобы сердце могло функционировать, в него постоянно должны поступать кислород и питательные вещества. Питательные вещества поступают в сердце с кровью через коронарную артериальную систему. Коронарная артерия состоит из левой и правой артериальной системы. Ответвления этих систем распространяются над поверхностью сердца, снабжая, таким образом, мышечную ткань кислородом и питательными веществами. Коронарные венозные сосуды отводят использованную кровь и отходы от поверхности сердца.
Тело человека. Снаружи и внутри. №7 2008