У человека 4 камерное сердце — Cardio

Сердце, это источник энергии, которых отвечает за движение крови в организме. Четырехкамерным строением органа наделены человек и высшие позвоночные животные. Если говорить кратко о строение, то сердце состоит из предсердий и желудочков, которые разделены между собой межпредсердной перегородкой. Однако это не дает глубокого понимания, как устроено сердце.

В этой статье будут освещены такие вопросы, как внешнее строение сердца, физиологические особенности и анатомия сердца. Подобные знания необходимы каждому человеку не только для расширения кругозора об организме человека, но и позволяет определять момент сбоя в работе органа.

Если в процессе ознакомления возникнут вопросы, можно обратиться к специалистам портала. Консультации проводятся в бесплатной форме 24 часа в сутки.

Внешнее и внутреннее строение

Сердце является полым мышечным органом и имеет вытянутую форму в виде конуса. Как выглядит сердце, с точки зрения топографии, можно увидеть на рисунке №1.

Верхняя часть органа имеет расширенный вид и называется основанием. Зауженная нижняя часть – верхушка сердца. Вес варьируется в диапазоне 250-300 г у взрослого. Однако, это среднестатистический показатель, т.к. у детей масса органа меньше, а у взрослых вес изменяется от физических нагрузок, эмоциональной составляющей и здоровья. На рисунке мы видим, что поверхность сердца испещрена системой сосудов. С внутренней стороны располагается система нервных окончаний.

Главный орган находится в области грудной клетки с отклонением влево. Внешняя ткань сращена с грудной полостью и ребрами, а внутренняя ткань застилает весь орган и сращена с мышцей органа. Между этими частями есть полость, заполненная специальной жидкостью, которая амортизирует орган в момент диастолы и систолы.

Внешнее строение сердца – изучили. Далее речь пойдет о внутреннем устройстве органа, из чего состоит сердце, а также топографию его составляющих.

Четырехкамерное сердце имеет три основные ткани мышц:

1. миокард желудочков;
2. миокард предсердий;
3. средний слой проводящей системы.

Мышца имеет структуру сетки, которая образовалась из волокон

Сердце. Почему сердце четырехкамерное Кровеносная система человека трехкамерное или четырехкамерное

Сердце (Михайлов С.С.)

Развитие сердца

Закладка сердца появляется у зародыша 1,5 мм длиной в конце 2-й недели внутриутробного развития в виде двух эндокардиальных мешков, возникающих из мезенхимы. Из висцеральной мезодермы формируются мио-эпикардиальные пластинки, которые окружают эндокардиальные мешки. Так возникают два зачатка сердца — сердечные пузырьки, лежащие в шейной области над желточным мешком. В дальнейшем оба сердечных пузырька смыкаются, их внутренние стенки исчезают, в результате чего образуется одна сердечная трубка. Из слоев сердечной трубки, образованных мио-эпикардиальной пластинкой, в дальнейшем формируются эпикард и миокард, а из эндокардиального слоя — эндокард. При этом сердечная трубка перемещается каудально и оказывается расположенной вентрально в вентральной брыжейке передней кишки и покрытой серозной оболочкой, образующей вместе с наружной поверхностью сердечной трубки околосердечную полость.

Сердечная трубка соединяется с развивающимися кровеносными сосудами (см. раздел Кровеносная система, настоящего издания). В ее задний отдел впадают две пупочные вены, несущие кровь из ворсинчатой оболочки, а также две желточные вены, приносящие кровь из желточного пузыря. От переднего отдела сердечной трубки отходят две первичные аорты, которые формируют 6 аортальных дуг (см. раздел Кровеносная система, настоящего издания). Таким образом, кровь идет через трубку одним потоком.

Развитие сердца проходит четыре основные стадии — от однокамерного до четырехкамерного (рис. 139).

Однокамерное сердце . Вследствие неравномерного роста сердечной трубки происходит формирование S-образного изгиба, что сопровождается изменением ее формы и положения. Первоначально нижний конец трубки перемещается кверху и кзади, а верхний конец — вниз и кпереди. У эмбриона 2,15 мм длиной (3-я неделя развития) в S-образном сердце можно различить четыре отдела: 1) венозный синус, в который впадают пупочные и желточные вены; 2) следующий за ним венозный отдел; 3) артериальный отдел, изогнутый в форме колена и располагающийся позади венозного; 4) артериальный ствол.

Двухкамерное сердце . Венозный и артериальный отделы сильно разрастаются и между ними возникает глубокая перетяжка. Оба отдела соединяются только посредством узкого короткого канала, называемого ушковым и лежащего на месте перетяжки. Одновременно из венозного отдела являющегося общим предсердием, образуются два выроста — будущие сердечные ушки, которые охватывают артериальный ствол. Оба колена артериального отдела сердца срастаются друг с другом, разделявшая их стенка исчезает, в результате чего создается один общий желудочек. В венозный синус, кроме пупочных и желточных вен, впадают две общие вены, образованные слиянием передних и задних кардинальных вен. В двухкамерном сердце у эмбриона длиной 4,3 мм (4-я неделя развития) различав, ют: венозный синус, общее предсердие с двумя ушками, общий желудочек, сообщающийся с предсердием узким ушковым каналом, и артериальный ствол, ограниченный от желудочка небольшим сужением. В этой стадии развития существует лишь один большой круг кровообращения.

Трехкамерное сердце . На 4-й неделе развития на внутренней поверхности общего предсердия появляется складка, растущая книзу и образующая у эмбриона длиной 7 мм (начало 5-й недели) перегородку, разделяющую общее предсердие на два: правое и левое. Однако в перегородке остается отверстие (овальное окно), через которое кровь из правого предсердия переходит в левое. Ушковый канал разделяется на два предсердно-желудочковых отверстия.

Четырехкамерное сердце . У эмбриона длиной 8-10 мм (конец 5-й недели) в общем желудочке формируется растущая снизу вверх перегородка, разделяющая общий желудочек на два: правый и левый. Общий артериальный ствол также делится на два отдела: будущую аорту и легочный ствол, которые соединяются соответственно с левым и правым желудочками. Одновременно в артериальном стволе и его двух частях происходит формирование полулунных клапанов. В дальнейшем из правой общей кардинальной вены образуется верхняя полая вена. Левая общая кардинальная вена подвергается обратному развитию и преобразуется в венечный венозный синус сердца (см. раздел Кровеносная система, настоящего издания).

Анатомическая характеристика сердца

Сердце , cor, представляет собой полый мышечный орган, имеющий неправильную коническую форму, уплощенную в передне-заднем направлении. В нем различают основание, basis cordis, направленное кверху, кзади и вправо, и верхушку, apex cordis, обращенную кпереди, книзу и влево. Основание сердца представлено предсердиями и началом крупных кровеносных сосудов. Спереди в основании сердца расположены места выхода из него аорты и легочного ствола. В правой части основания находится место входа в сердце верхней полой вены, в задне-нижней- нижней полой вены, в левой части — левых легочных вен, а несколько правее — правых легочных вен. Перечисленные сосуды объединяются понятием сосуды корня сердца.

Сердце имеет три поверхности: переднюю — грудино-реберную, fades ster nocostalis, нижнюю — диафрагмалъную, fades diaphragmatica, заднюю — медиастиналъную, fades mediastinalis, и два края: левый — закругленный, margo sinister, и правый — более острый, margo dexter.

Грудино — реберная поверхность образована на большом протяжении правым желудочком и на меньшем — левым желудочком и предсердиями (рис. 140). Границей между желудочками является передняя межжелудочковая борозда, sulcus interventricularis anterior, а между желудочками и предсердиями — венечная борозда, sulcus coronarius. В бороздах располагаются сосудисто-нервные пучки: в передней межжелудочковой — передняя межжелудочковая ветвь а. соrоnаriae sinistrae и большая вена сердца, нервное сплетение и отводящие лимфатические сосуды. В передней части венечной борозды лежат правая венечная артерия, нервное сплетение и лимфатические сосуды.

Диафрагмальная поверхность обращена вниз к диафрагме. Она составлена главным образом левым желудочком, частично правым желудочком и небольшим участком правого предсердия. На диафрагмальной поверхности оба желудочка граничат друг с другом по задней межжелудочковой борозде, sulcus interventricularis posterior, в которой проходят задняя межжелудочковая ветвь a. coronariae dextrae, средняя вена сердца, нервы и лимфатические сосуды. Задняя межжелудочковая борозда вблизи верхушки сердца соединяется с передней межжелудочковой бороздой, образуя на правом крае сердца верхушечную вырезку, incisura apicis cordis. Предсердия от желудочков на диафрагмальной поверхности отделены задней частью венечной борозды, в которой находятся, правая венечная артерия, окружающая ветвь a. coronariae sinistrae, венечная венозная пазуха и малая вена сердца.

Медиастинальная поверхность является задней, она прилежит к органам средостения и образована обеими предсердиями. Предсердия здесь хорошо отграничены друг от друга межпредсердной бороздой, sulcus interatrialis.

Размеры сердца индивидуально различны. Длина сердца у взрослого колеблется от 10 до 15 см (чаще 12-13 см), ширина сердца в его основании 8-11 см (чаще 9-10 см) и передне-задний размер 6-8,5 см (чаще 6,5-7 см). Вес сердца достигает 200-400 г, составляя примерно 0,5% от общего веса тела.

У детей до 1 года длина сердца 3-4,5 см, ширина 3-5 см, передне-задний размер 2-3 см. Сердце имеет шарообразную форму. Его вес увеличивается в 10-12 раз.

Сердце состоит из 4 камер: 2 предсердий и 2 желудочков. Предсердия принимают кровь, притекающую к сердцу, а желудочки, наоборот, выбрасывают ее в артерии. В правое предсердие кровь поступает из вен большого круга кровообращения и вен сердца. Правый желудочек перегоняет кровь в малый круг кровообращения, находящийся в легких, где она очищается и обогащается кислородом. Из легких кровь оттекает в левое предсердие, далее в левый желудочек, который посылает ее по

Сердце у человека трехкамерное или четырехкамерное. Сердце человека трехкамерное. Особенности работы сердечных отделов

У птиц и млекопитающих сердце имеет 4 камеры – правое и левое предсердие, правый и левый желудочки. У пресмыкающихся сердце трёхкамерное (у крокодилов – четырёхкамерное). Венозная кровь, нагнетаемая сердцем, поступает в жабры, где обогащается кислородом.

Сердце земноводных обычно трёхкамерное – два предсердия и желудочек (у безлёгочных – двухкамерное).

Палеонтологические находки позволяют сказать, что примитивные хордовые уже имеют некое подобие сердца. Сердце всех хордовых обязательно окружено сердечной сумкой (перикардом) и обладает клапанным аппаратом.

Земноводные (амфибии) и пресмыкающиеся (рептилии или гады) уже имеют два круга кровообращения и сердце у них трёхкамерное (появляется межпредсердная перегородка). Единственная современная рептилия, имеющая хотя и неполноценное (межжелудочковая перегородка частично разделяет желудочек), но уже четырёхкамерное сердце — крокодил.

Смотреть что такое «СЕРДЦЕ» в других словарях:

В дальнейшем такое строение сердца унаследовали прямые потомки динозавров — птицы и потомки примитивных млекопитающих — современные млекопитающие. Рептилии обладают четырёхкамерным сердцем, однако, желудочки объединены при помощи межжелудочкового отверстия. В 2015 году ученые Калифорнийского университета в Беркли (США) создали уменьшенную копию человеческого сердца.

На такой модели можно изучать все этапы развития сердца младенца в утробе матери. Болевые раздражители и эмоции также могут изменить ритм работы сердца. Воздействия со стороны нервной системы оказывают лишь модулирующее влияние на автономную работу проводящей системы сердца. Под пороком понимают патологическое состояние сердца, в ходе которого наблюдаются дефекты клапанного аппарата, или его стенок, приводящие к сердечной недостаточности.

Задней поверхностью сердце прилежит к диафрагме

Большинство пороков нарушают ток крови внутри сердца или по большому (БКК) и малому (МКК) кругам кровообращения. Пороки сердца являются наиболее частыми врождёнными дефектами и являются основной причиной детской смертности от пороков развития.

Наружная поверхность сердца покрыта серозной оболочкой — эпикардом

Являются результатом инфекционного поражения, воспаления или аутоиммунных реакций, перегрузки и дилатации (расширения) камер сердца. Однако окончательный диагноз выставляется по ЭКГ-признакам: отсутствие зубцов P, которые присутствуют при нормальном ритме сердца и характеризуют электрическую активность при сокращении предсердий.

Сердце имеет четыре клапана, регулирующие направление тока крови. Два из них располагаются между предсердиями и желудочками, прикрывая предсердно-желудочковые отверстия

Проявления болезни складываются из симптомов инфекционного процесса, иммунных нарушений и признаков поражения клапанов сердца. СЕРДЦЕ, центральный орган кровеносной системы, обеспечивающий кровообращение или циркуляцию гемолимфы. У насекомых для обеспечения циркуляции гемолимфы в крыльях, антеннах и конечностях существуют дополнительные «сердца» – дорзальные ампулы.

Створки этих клапанов образованы дупликатурой внутренней оболочки сердца и прикреплены к фиброзному кольцу, ограничивающему каждое предсердно-желудочковое отверстие

Сердце человека представляет четырехкамерный мышечный мешок. Оно расположено в переднем средостении, преимущественно в левой половине грудной клетки. 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. 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.

Отдел правого желудочка, из которого начинается легочный ствол, и левого желудочка, где берет начало аорта, называют артериальным конусом. Левая венечная артерия снабжает левый желудочек, переднюю часть межжелудочковой перегородки и левое предсердие.

Продолжительность сердечного цикла ок. 0,8 с. Кол-во крови, выталкиваемое С. за 1 мин, наз. минутным объёмом сердца

Понятие «сердце» не применимо к червям и подобным живым организмам. У рыб септирование не происходит, в случае амфибий стенка образуется только между предсердиями. Мышечная часть, растёт снизу вверх и разделяет собственно желудочки, в районе сердечной луковицы остаётся отверстие — лат.foramen interventriculare.

Между предсердием и желудочком образуются митральный (двухстворчатый) и трехстворчатый (трикуспидальный) клапаны. Синусальные клапаны образуются между предсердием и венозным синусом. Левый синусальный клапан позднее объединяется с перегородкой между предсердиями, а правый формирует клапан нижней полой вены и клапан коронарного синуса.

Выделяют фибрилляцию предсердий и фибрилляцию желудочков сердца. ВПС) — дефект в структуре сердца и/или крупных сосудов, присутствующий с момента рождения. Считается, что впервые четырёхкамерное сердце появилось у динозавров и примитивных млекопитающих. Через сердце человека в течение суток проходит отдолитров крови, за год около литров.

У кого четырехкамерное сердце?

Четырехкамерное сердце имеют такие живые существа на Земле как: человек обычный, крокодил, птицы, млекопитающие, четырехкамерное сердце имеет: левое предсердие и желудочек, правое предсердие и желудочек.

У рыб сердца — двухкамерные, у земноводных и большинства рептилий — трехкамерные, а вот четырехкамерные сердца имеют в основном лишь птицы и млекопитающие. Единственная рептилия имеющая сердце с 4-мя камерами — это крокодил. Но у него оно немного неполноценное, так как предсердия не полностью разделены межпредсердиевой перегородкой.

У лягушек сердца трехкамерные, но в них имеется ещ два обособленных отдела, поэтому лишь условно можно считать, что у этих земноводных камер только три.

Считается, что самые первые четырехкамерные сердца появились на заре времн у динозавров, а затем эта особенность в ходе эволюции перешла к их прямым потомкам.

Человек, будучи млекопитающим, тоже имеет четырехкамерное сердце.

Четырехкамерное сердце есть у птиц и млекопитающих, в том числе и у человека.

Также такое

Расшифрован молекулярный механизм превращения трехкамерного сердца в четырехкамерное

Появление четырехкамерного сердца у птиц и млекопитающих было важнейшим эволюционным событием, благодаря которому эти животные смогли стать теплокровными. Детальное изучение развития сердца у эмбрионов ящерицы и черепахи и сравнение его с имеющимися данными по амфибиям, птицам и млекопитающим показало, что ключевую роль в превращении трехкамерного сердца в четырехкамерное сыграли изменения в работе регуляторного гена Tbx5, который функционирует в изначально едином зачатке желудочка. Если Tbx5 эспрессируется (работает) равномерно по всему зачатку, сердце получается трехкамерным, если только с левой стороны — четырехкамерным.

Выход позвоночных на сушу был связан с развитием легочного дыхания, что потребовало радикальной перестройки кровеносной системы. У дышащих жабрами рыб один круг кровообращения, а сердце, соответственно, двухкамерное (состоит из одного предсердия и одного желудочка). У наземных позвоночных — трех- или четырехкамерное сердце и два круга кровообращения. Один из них (малый) прогоняет кровь через легкие, где она насыщается кислородом; затем кровь возвращается к сердцу и попадает в левое предсердие. Большой круг направляет обогащенную кислородом (артериальную) кровь ко всем прочим органам, где она отдает кислород и по венам возвращается к сердцу, попадая в правое предсердие.

У животных с трехкамерным сердцем кровь из обоих предсердий попадает в единый желудочек, откуда она затем направляется и к легким, и ко всем прочим органам. При этом артериальная кровь в той или иной степени смешивается с венозной. У животных с четырехкамерным сердцем в ходе эмбрионального развития изначально единый желудочек подразделяется перегородкой на левую и правую половины. В результате два круга кровообращения оказываются полностью разделены: венозная кровь попадает только в правый желудочек и идет оттуда к легким, артериальная — только в левый желудочек и идет оттуда ко всем прочим органам.

Формирование четырехкамерного сердца и полное разделение кругов кровообращения было необходимой предпосылкой развития теплокровности у млекопитающих и птиц. Ткани теплокровных животных потребляют очень много кислорода, поэтому им необходима «чистая» артериальная кровь, максимально насыщенная кислородом, а не смешанная артериально-венозная, которой довольствуются холоднокровные позвоночные с трехкамерным сердцем (см.: Филогенез кровеносной системы хордовых).

Трехкамерное сердце характерно для амфибий и большинства рептилий, хотя у последних намечается частичное разделение желудочка на две части (развивается неполная внутрижелудочковая перегородка). Настоящее четырехкамерное сердце развилось независимо в трех эволюционных линиях: у крокодилов, птиц и млекопитающих. Это считается одним из ярких примеров конвергентной (или параллельной) эволюции (см.: Ароморфозы и параллельная эволюция; Параллелизмы и гомологическая изменчивость).

Большая группа исследователей из США, Канады и Японии, опубликовавшая свои результаты в последнем номере журнала Nature, задалась целью выяснить молекулярно-генетические основы этого важнейшего ароморфоза.

Авторы детально изучили развитие сердца у эмбрионов двух рептилий — красноухой черепахи Trachemys scripta и ящерицы анолиса (Anolis carolinensis). Рептилии (кроме крокодилов) представляют особый интерес для решения поставленной задачи, поскольку строение их сердца по многим признакам — промежуточное между типичным трехкамерным (таким, как у амфибий) и настоящим четырехкамерным, как у крокодилов, птиц и зверей. Между тем, по утверждению авторов статьи, вот уже 100 лет никто всерьез не изучал эмбриональное развитие сердца рептилий.

Исследования, выполненные на других позвоночных, до сих пор не дали однозначного ответа на вопрос о том, какие генетические изменения обусловили формирование четырехкамерного сердца в ходе эволюции. Было, однако, замечено, что регуляторный ген Tbx5, кодирующий белок — регулятор транскрипции (см. транскрипционные факторы), по-разному работает (экспрессируется) в развивающемся сердце у амфибий и теплокровных. У первых он равномерно экспрессируется по всему будущему желудочку, у вторых его экспрессия максимальна в левой части зачатка, из которой в дальнейшем формируется левый желудочек, и минимальна справа. Обнаружилось также, что уменьшение активности Tbx5 ведет к дефектам в развитии перегородки между желудочками. Эти факты позволили авторам предположить, что изменения в активности гена Tbx5 могли сыграть какую-то роль в эволюции четырехкамерного сердца.

В ходе развития сердца ящерицы в желудочке развивается мышечный валик, частично отделяющий выходное отверстие желудочка от его основной полости. Этот валик некоторыми авторами трактовался как структура, гомологичная межжелудочной перегородке позвоночных с четырехкамерным сердцем. Авторы обсуждаемой статьи на основе изучения роста валика и его тонкой структуры отвергают эту трактовку. Они обращают внимание на то, что такой же валик ненадолго появляется и в ходе развития сердца куриного эмбриона — наряду с настоящей перегородкой.

Полученные авторами данные свидетельствуют о том, что у ящерицы никаких структур, гомологичных настоящей межжелудочной перегородке, по-видимому, не формируется. У черепахи, напротив, формируется неполная перегородка (наряду с менее развитым мышечным валиком). Формирование этой перегородки у черепахи начинается намного позже, чем у цыпленка. Тем не менее получается, что у ящерицы сердце более «примитивное», чем у черепахи. Сердце черепахи занимает промежуточное положение между типичным трехкамерным (таким как у амфибий и ящериц) и четырехкамерным, таким как у крокодилов и теплокровных. Это противоречит общепринятым представлениям об эволюции и классификации рептилий. На основе анатомических признаков черепах традиционно считали самой примитивной (базальной) группой среди современных рептилий. Однако сравнительный анализ ДНК, проведенный рядом исследователей, раз за разом упрямо указывал на близость черепах к архозаврам (группе, включающей крокодилов, динозавров и птиц) и на более базальное положение чешуйчатых (ящериц и змей). Строение сердца подтверждает эту новую эволюционную схему (см. рисунок).

Авторы изучили экспрессию нескольких регуляторных генов в развивающемся сердце черепахи и ящерицы, в том числе гена Tbx5. У птиц и млекопитающих уже на очень ранних стадиях эмбриогенеза в зачатке желудочков образуется резкий градиент экспрессии этого гена (экспрессия быстро убывает слева направо). Оказалось, что у ящерицы и черепахи на ранних стадиях ген Tbx5 экспрессируется так же, как у лягушки, то есть равномерно по всему будущему желудочку. У ящерицы такая ситуация сохраняется до конца эмбриогенеза, а у черепахи на поздних стадиях формируется градиент экспрессии — по существу, такой же, как у цыпленка, только выраженный слабее. Иными словами, в правой части желудочка активность гена постепенно снижается, а в левой остается высокой. Таким образом, по характеру экспрессии гена Tbx5 черепаха тоже занимает промежуточное положение между ящерицей и курицей.

Известно, что белок, кодируемый геном Tbx5, является регуляторным — он регулирует активность многих других генов. На основе полученных данных естественно было предположить, что развитие желудочков и закладка межжелудочковой перегородки идут под управлением гена Tbx5. Ранее уже было показано, что уменьшение активности Tbx5 у мышиных эмбрионов ведет к дефектам в развитии желудочков. Этого, однако, было недостаточно, чтобы считать доказанной «руководящую» роль Tbx5 в формировании четырехкамерного сердца.

Для получения более веских доказательств авторы использовали несколько линий генетически модифицированных мышей, у которых в ходе эмбрионального развития ген Tbx5 можно было отключать в той или иной части сердечного зачатка по желанию экспериментатора.

Оказалось, что если выключить ген во всем зачатке желудочков, то зачаток даже не начинает подразделяться на две половинки: из него развивается единый желудочек без всяких следов межжелудочной перегородки. Характерные морфологические признаки, по которым можно отличить правый желудочек от левого независимо от наличия перегородки, тоже не формируются. Иными словами, получаются мышиные зародыши с трехкамерным сердцем! Такие зародыши погибают на 12-й день эмбрионального развития.

Следующий эксперимент состоял в том, что ген Tbx5 отключили только в правой части зачатка желудочков. Тем самым градиент концентрации регуляторного белка, кодируемого этим геном, был резко смещен влево. В принципе, можно было ожидать, что в такой ситуации межжелудочная перегородка начнет формироваться левее, чем положено. Но этого не произошло: перегородка не начала формироваться вовсе, зато наметилось подразделение зачатка на левую и правую части по другим морфологическим признакам. Это значит, что градиент экспрессии Tbx5 — не единственный фактор, управляющий развитием четырехкамерного сердца.

В другом эксперименте авторам удалось добиться, чтобы ген Tbx5 равномерно экспрессировался во всем зачатке желудочков мышиного эмбриона — примерно так же, как у лягушки или ящерицы. Это опять-таки привело к развитию мышиных эмбрионов с трехкамерным сердцем.

Полученные результаты показывают, что изменения в работе регуляторного гена Tbx5 действительно могли сыграть важную роль в эволюции четырехкамерного сердца, причем эти изменения произошли параллельно и независимо у млекопитающих и архозавров (крокодилов и птиц). Таким образом, исследование еще раз подтвердило, что в эволюции животных ключевую роль играют изменения в активности генов — регуляторов индивидуального развития.

Конечно, было бы еще интереснее сконструировать таких генно-модифицированных ящериц или черепах, у которых Tbx5 экспрессировался бы как у мышей и кур, то есть в левой части желудочка сильно, а в правой — слабо, и посмотреть, не станет ли у них от этого сердце больше похожим на четырехкамерное. Но это пока технически неосуществимо: генная инженерия рептилий еще не продвинулась так далеко.

Источник: Koshiba-Takeuchi et al. Reptilian heart development and the molecular basis of cardiac chamber evolution // Nature. 2009. V. 461. P. 95–98.

Александр Марков

Сколько камер в сердце человека

Сердце, это источник энергии, которых отвечает за движение крови в организме. Четырехкамерным строением органа наделены человек и высшие позвоночные животные. Если говорить кратко о строение, то сердце состоит из предсердий и желудочков, которые разделены между собой межпредсердной перегородкой. Однако это не дает глубокого понимания, как устроено сердце.

В этой статье будут освещены такие вопросы, как внешнее строение сердца, физиологические особенности и анатомия сердца. Подобные знания необходимы каждому человеку не только для расширения кругозора об организме человека, но и позволяет определять момент сбоя в работе органа.

Если в процессе ознакомления возникнут вопросы, можно обратиться к специалистам портала. Консультации проводятся в бесплатной форме 24 часа в сутки.

Внешнее и внутреннее строение

Сердце является полым мышечным органом и имеет вытянутую форму в виде конуса. Как выглядит сердце, с точки зрения топографии, можно увидеть на рисунке №1.

Рисунок №1_Как выглядит сердце

Верхняя часть органа имеет расширенный вид и называется основанием. Зауженная нижняя часть – верхушка сердца. Вес варьируется в диапазоне 250-300 г у взрослого. Однако, это среднестатистический показатель, т.к. у детей масса органа меньше, а у взрослых вес изменяется от физических нагрузок, эмоциональной составляющей и здоровья. На рисунке мы видим, что поверхность сердца испещрена системой сосудов. С внутренней стороны располагается система нервных окончаний.

Главный орган находится в области грудной клетки с отклонением влево. Внешняя ткань сращена с грудной полостью и ребрами, а внутренняя ткань застилает весь орган и сращена с мышцей органа. Между этими частями есть полость, заполненная специальной жидкостью, которая амортизирует орган в момент диастолы и систолы.

Внешнее строение сердца – изучили. Далее речь пойдет о внутреннем устройстве органа, из чего состоит сердце, а также топографию его составляющих.

Четырехкамерное сердце имеет три основные ткани мышц:

1. миокард желудочков;
2. миокард предсердий;
3. средний слой проводящей системы.

Мышца имеет структуру сетки, которая образовалась из волокон. Такое внутреннее строение сердца образовалось за счет межволокнистых взаимосвязей, установленными боковыми перемычками. В итоге мы видим, что система представляется собой узкопетлистый  sintsitii.

На рисунке №2 наглядно представлено строение сердечной мышцы.

Рисунок №2_ Строение сердечной мышцы

На внешней поверхности органа существует поперечная венозная борозда, условно разделяющая отделы сердца.

На рисунке №3 изображено, как выглядит орган изнутри.

Рисунок №3_Внутреннее строение сердца

Теперь мы подробно осветим каждый из отделов сердца.

Камера сердца

[block id=”1″]

Как говорилось выше, четырехкамерное сердце имеет два отдела, разделенные между собой перегородкой. Предсердия через специальные отверстия поддерживают связь с желудочками. Через них во время диастолы кровь проходит в желудочки, а потом за счет разницы уровня давления в камерах она выталкивается в вены и артерии.

В правое предсердие входит специальная вена (полая). Её основным назначением является перегонка крови в верхние органы и конечности. Внизу в это же предсердие входит аналогичная вена, но ее предназначение – насыщение кровью в нижние органы и конечности. Как говорилось выше, внизу есть небольшое отверстие, за счет чего левая и правая камера сообщаются друг с другом.

Правый желудочек

Желудочек правой камеры имеет неровную поверхность, на которой расположены три мышцы, название которым – сосочковые.

На рисунке №4 изображена схема правой камеры.

Рисунок №4_Схема правого желудочка

Как мы можем видеть, у желудочка в верхней области расположены 2 отверстия:

• Предсердно-желудочковое, обладающее трёхстворчатым клапаном, который крепится на нитях сухожилий. Они тонкие, но при этом очень крепкие.
• Входное отверстие в легочный ствол. Оно состоит из 3-х специальных заслонок, благодаря которым желудочек может направлять кровообращение в сторону легких.

У левого предсердия существует четыре таких отверстий и две вены. Клапаны в этой части камеры отсутствует.

Левый желудочек

Внешний вид левого желудочка имеет 2 сосочковые мышцы, соединенные между собой двустворчатым клапаном.

На рисунке №5 изображена левая камера с предсердием и желудочком.

Рисунок №5_Строение левого желудочка

На изображении есть отверстие, топография его верхняя область органа. С помощью него поток крови перемещается в желудочек из предсердия. В обратную сторону кровообращения нет, т.к. его блокирует двустворчатый клапан.

Анатомическое строение сердца таково, что клапаны являются неактивными и открывают за счет напора потока крови. Иными словами, это можно объяснить так – мышца переходит в фазу сокращения и из-за этого открываются клапаны и впускают кровяной поток внутрь желудочков. Кровь не попадает в предсердия, т.к. они защищены сосочковыми мышцами и их нитями.

Стенки сердца

Стенки органа имеют три оболочки сердца:

• внутренняя;
• средняя;
• внешняя.

Каждая из стенок обладает разной толщиной ткани. У предсердий тонкая ткань от 2 до 3 мм. Желудочек левой камеры имеет толщину стенок от 9 до 11 мм, а правый от 4 до 6 мм.

Внутренняя ткань человеческого сердца застилает камеру и она же отвечает за образование створок клапанов. Миокард образовался за счет мышечных тканей (кардиомиоциты), которые выглядят как поперечнополосатые борозды. Так как у предсердий мышечная ткань более тонкая, она стоит из 2-х слоев, в отличие от трехслойной мышцы желудочков.

Эпикард по своей форме напоминает листок. Он плотно сращен с миокардом. Наружная оболочка образовалась из пластины ткани, которая покрыта плоскими клетками в области перикарда.

На рисунке №6 мы можем увидеть строение стенок органа.

Рисунок №6_Стенки сердца

Проводящая система

Проводящая система, это основа работы человеческого сердца, т.к. именно эта особенность органа позволяет сокращаться мышце в автономном режиме под действием тех импульсов, которые генерирует орган, невзирая на раздражения и команды, поступающих из внешней среды (к примеру, из головного мозга).

Те клетки и ткани, которые образуют проводящую систему, отличаются от мышечного строения миокарда следующими признаками:

• крупный размер;
• наличие саркоплазм;
• низкий уровень миофибрилл.

Мы уже знаем, что сердце наделено функцией – автоматизм, т.е. способность самостоятельно сокращаться и вырабатывать электрические импульсы. Даже если перерезать все нервные окончания, сердце продолжит биться. Импульсы, возникающие в органе, направляются к сердцу за счет проводящей системы.

Рассмотрим строение и функции сердца, а точнее, данной системы:

• Синусо-предсердный узел, это главный исток импульсов. Именно в этих тканях возникают электрические посылы. Данный узел расположен в области правой камеры сверху предсердия, между впадиной полых вен, поступающих к органу сверху и снизу.
• Предсердно-желудочковый узел (AV) – или фильтр. На рисунке №7 мы видим, что он расположился между камерами. Кстати, именно в этом узле скорость импульсов очень низкая – 1 м/сек.
• Пучок Гикса расположился в ткани межжелудочковой перегородки. Его длина – 2 см, которая имеет два разветвления, идущие в левый и правый желудочек.
• Волокна Пуркинье выполняют роль окончания ножек пучка Гикса.

Рисунок №7_Проводящая система

Логичный вопрос – зачем нужны такие знания. Ответ прост – информация, изложенная в статье, дает понимание о строении органа, а, следовательно, расшифровать данные ЭКГ можно самостоятельно в полной мере или частично.

Обратите внимание, что орган весь испещрен кровеносными сосудами, речь о которых пойдет дальше.

Клапаны сердца

С точки зрения анатомии, сердце, это орган, состоящий из мышцы и работающий всю жизнь человека. Размер его у каждого человеческого индивидуума – разный и соизмерим сжатому кулаку. Знаете ли вы, сколько в минуту перекачивается крови сердцем, а за счет чего его объем растет? За одну минуту орган способен перекачать 6 литров, а объем изменяется при физических нагрузках (спорт, работа и т.д.)

Мы уже выяснили, что данный орган выполняет насосную функцию, которая обеспечивает непрерывный поток крови и тем самым снабжает сосуды в автономном режиме. Сердечнососудистая система состоит из сосудов, образующих круги кровообращения.

Анатомия и физиология сердца таковы, что внутри органа находится четыре камеры, которые разделены перегородкой. Так как мы уже рассмотрели, из чего состоит сердце изнутри, и знаем, сколько у него камер, можно осветить клапанных аппарат.

Этот аппарат состоит из:

• Трёхстворчатого клапана, находящегося в правой камере на границе предсердия и желудочка. Когда клапан открывается, кровяной поток спускается в желудочек, а когда он заполнен, то мышца сжимается и он закрывается.
• Легочного, который начинается действовать при закрытом трехстворчатом. Таким образом, он позволяет потоку крови идти в легочный ствол.
• Митрального. Его местоположение – левая камера и его назначение аналогично трехстворчатому. Но в своем строении имеет только 2 створки.
• Аортального, который по внешнему виду напоминает полулунный клапан. Его открытие происходит в момент, когда желудочек сокращается, тем самым открывая «дверь» в аорту. Закрытие клапана происходит в расслабленном состоянии желудочка.

Открытие и закрытие клапанов происходит в необходимый момент. В открытом состоянии они являются отверстиям для выхода крови. В закрытом состоянии действуют как блокировка.

Биологи выяснили, как формируются у людей пороки сердца

Биологам удалось найти ключевой белок, который превращает сердце эмбриона из трехкамерного в четырехкамерное. По словам ученых, их открытие поможет людям предотвратить развитие многих сердечных аномалий.

Зачем человеку четырехкамерное сердце

Только у птиц и млекопитающих, в том числе и у человека, сердце состоит из четырех камер – левого и правого предсердия, а также двух желудочков. Такое строение обеспечивает разделение насыщенной кислородом артериальной и бедной кислородом венозной крови. Один поток, с венозной кровью, направляется в легкие, а другой — с артериальной снабжает весь организм. С энергетической точки зрения такое кровообращение максимально выгодно. Поэтому, по мнению ученых, именно благодаря четырехкамерному сердцу животные научились поддерживать постоянную температуру тела. В отличие от теплокровных у холоднокровных, например амфибий, сердце трехкамерное. С рептилиями дело обстоит сложнее. Они — особая группа. Дело в том, их желудочки разделены перегородкой, но в ней находится отверстие. Вроде четырехкамерное сердце, но не совсем. Не достает одной детали – пленочной перегородки, которая закрывала бы межжелудочковое отверстие и создавала бы полную изоляцию левого и правого желудочка. Такая пленочная перегородка появилась у птиц и млекопитающих значительно позже.

Как формируется перегородка

Как возникла эта перегородка, выяснила большая группа американских, канадских и японских ученых под руководством доктора Бенуа Бруно (Benoit G. Bruneau) из Института сердечно-сосудистых заболеваний Гладстона. Авторы работы обнаружили, что перегородка начинает формироваться в том случае, если количество транскрипционных факторов Tbx5—белков, связывающих ДНК и запускающих транскрипцию генов, отвечающих за синтез кардиомиоцитов, неравномерно распределяется в обоих желудочках. Там, где количество Tbx5 начинает убывать, и формируется перегородка.

Сердце черепахи и ящерицы

Доктор Бруно и его коллеги изучали развитие сердца у эмбрионов красноухой черепахи (Trachemus scripa elegans) и ящерицы анолиса каролинского (Аnolis carolinensis). «Нам важно было посмотреть, как формируется межжелудочковая перегородка у эмбрионов того и другого вида. У черепахи, у которой только начинает формироваться четырехкамерное сердце, и у ящерицы с трехкамерным сердцем», — объясняют ученые.

Оказалось, что у черепахи белок Tbx5 распределяется неравномерно. Концентрация этого белка уменьшалась, правда, очень постепенно, от левой к правой части желудочка. А у ящерицы содержание Tbx5 вообще было одинаковым по всему желудочку, поэтому и никакой необходимости в появлении перегородки не было. «Исходя из этого мы решили, что возникновение межжелудочковой перегородки связано с разной концентрацией Tbx5», — рассказывают ученые.

Мыши с холодным сердцем черепахи

Эксперимент прошел успешно. Оставалось только понять, действительно ли концентрация Tbx5 — причина, а появление перегородки — следствие, или это простое совпадение. Доктор Бруно и его коллеги модифицировали ДНК мышей так, чтобы уровень Tbx5 у них совпал с уровнем Tbx5 у черепахи. Так родились мыши с черепашьим трехкамерным сердцем — без пленки, закрывающей межжелудочковое отверстие. К сожалению, все мышата умерли практически сразу после рождения. Зато благодаря этому опыту ученые смогли понять, что распределение уровня транскрипционного фактора действительно приводит к формированию перегородки, закрывающей межжелудочковое отверстие.

С помощью Tbx5 можно лечить сердечные аномалии

ВПСВрожденные пороки сердца встречаются у каждого сотого новорожденного. По частоте занимают второе место после врожденных пороков нервной системы.

Сам вопрос об эволюции межжелудочковой перегородки очень важен с точки зрения медицины. Дело в том, что у людей врожденные аномалии сердца встречаются очень часто. Как говорит доктор Бруно, примерно один человек из ста рождается с теми или иными сердечными аномалиями. Более того, достаточно часто рождаются дети с трехкамерным сердцем, то есть с одним желудочком, как у амфибий. Большинство таких новорожденных без необыкновенно сложной операции по восстановлению перегородки между желудочками обречены на смерть.

«То, что нам удалось обнаружить, – важный этап в понимании эволюции сердца. Понимание того, как формировалась межжелудочковая перегородка, позволит нам пойти еще дальше. И выяснить, как появляются врожденные дефекты у людей, почему у некоторых эмбрионов не формируется межжелудочковая перегородка, и как можно воздействовать на это процесс», — говорят авторы работы.

Более подробно о работе ученых можно прочитать в последнем номере журнала Nature.

Каково значение 4-камерного сердца у птиц в эволюции?

Значение: ————— 1) полное разделение потоков артериальной и венозной крови; 2) повышение уровня обмена веществ; 3) возникновение теплокровности. <img src=»//otvet.imgsmail.ru/download/96720614_ae29d0aec9ecc8e17371387fbd416071_800.jpg» alt=»» data-lsrc=»//otvet.imgsmail.ru/download/96720614_ae29d0aec9ecc8e17371387fbd416071_120x120.jpg» data-big=»1″>

Появление четырехкамерного сердца у птиц и млекопитающих было важнейшим эволюционным событием, благодаря которому эти животные смогли стать теплокровными. Детальное изучение развития сердца у эмбрионов ящерицы и черепахи и сравнение его с имеющимися данными по амфибиям, птицам и млекопитающим показало, что ключевую роль в превращении трехкамерного сердца в четырехкамерное сыграли изменения в работе регуляторного гена Tbx5, который функционирует в изначально едином зачатке желудочка. Если Tbx5 эспрессируется (работает) равномерно по всему зачатку, сердце получается трехкамерным, если только с левой стороны — четырехкамерным. Выход позвоночных на сушу был связан с развитием легочного дыхания, что потребовало радикальной перестройки кровеносной системы. У дышащих жабрами рыб один круг кровообращения, а сердце, соответственно, двухкамерное (состоит из одного предсердия и одного желудочка) . У наземных позвоночных — трех- или четырехкамерное сердце и два круга кровообращения. Один из них (малый) прогоняет кровь через легкие, где она насыщается кислородом; затем кровь возвращается к сердцу и попадает в левое предсердие. Большой круг направляет обогащенную кислородом (артериальную) кровь ко всем прочим органам, где она отдает кислород и по венам возвращается к сердцу, попадая в правое предсердие. У животных с трехкамерным сердцем кровь из обоих предсердий попадает в единый желудочек, откуда она затем направляется и к легким, и ко всем прочим органам. При этом артериальная кровь в той или иной степени смешивается с венозной. У животных с четырехкамерным сердцем в ходе эмбрионального развития изначально единый желудочек подразделяется перегородкой на левую и правую половины. В результате два круга кровообращения оказываются полностью разделены: венозная кровь попадает только в правый желудочек и идет оттуда к легким, артериальная — только в левый желудочек и идет оттуда ко всем прочим органам. <img src=»//content.foto.my.mail.ru/mail/baekejanibek/_answers/i-54.jpg» > Формирование четырехкамерного сердца и полное разделение кругов кровообращения было необходимой предпосылкой развития теплокровности у млекопитающих и птиц. Ткани теплокровных животных потребляют очень много кислорода, поэтому им необходима «чистая» артериальная кровь, максимально насыщенная кислородом, а не смешанная артериально-венозная, которой довольствуются холоднокровные позвоночные с трехкамерным сердцем . Однако сравнительный анализ ДНК, проведенный рядом исследователей, раз за разом упрямо указывал на близость черепах к архозаврам (группе, включающей крокодилов, динозавров и птиц) и на более базальное положение чешуйчатых (ящериц и змей) . Строение сердца подтверждает эту новую эволюционную схему (см. рисунок) . <img src=»//content.foto.my.mail.ru/mail/baekejanibek/_answers/i-55.jpg» > Известно, что белок, кодируемый геном Tbx5, является регуляторным — он регулирует активность многих других генов. На основе полученных данных естественно было предположить, что развитие желудочков и закладка межжелудочковой перегородки идут под управлением гена Tbx5. Ранее уже было показано, что уменьшение активности Tbx5 у мышиных эмбрионов ведет к дефектам в развитии желудочков. Этого, однако, было недостаточно, чтобы считать доказанной «руководящую» роль Tbx5 в формировании четырехкамерного сердца.