Строение и функции сердца человека

Несмотря на то, что сердце составляет всего половину процента от общей массы тела, оно является важнейшим из органов человеческого организма. Именно нормальное функционирование сердечной мышцы делает возможной полноценную работу всех органов и систем. Сложное строение сердца наилучшим образом приспособлено для распределения потоков артериальной и венозной крови. С точки зрения медицины, именно сердечные патологии занимают первое место среди заболеваний человека.

1

Расположение

Сердце расположено в грудной полости. Спереди от него находится грудина. Орган смещен немного влево по отношению к грудине. Он находится на уровне шестого и восьмого грудных позвонков.

Со всех сторон сердце окружено специальной серозной оболочкой. Эта оболочка называется перикардом. Он формирует собственную полость называемую перикардиальной. Нахождение в этой полости облегчает органу процесс скольжения в отношении других тканей и органов.

Функции и место нахождения сонной артерии у человека

2

Варианты положения

С точки зрения критериев рентгенологии, выделяют следующие варианты положения сердечной мышцы:

• Наиболее часто встречающееся – косое.
• Как бы подвешенное, со смещением левой границы к срединной линии – вертикальное.
• Распластанное на подлежащей диафрагме – горизонтальное.

Варианты положения сердечной мышцы зависят от морфологической конституции человека. У астеника оно вертикальное. У нормостеника сердце косое, а у гиперстеника горизонтальное.

С какой стороны расположено сердце у человека?

3

Строение и форма

Сердечная мышца имеет форму конуса. Основание органа расширено и обращено кзади и вверх. К основанию органа подходят магистральные сосуды. Строение и функции сердца — неразрывно связаны.

У сердечной мышцы выделяют следующие поверхности:

• переднюю, обращенную к грудине;
• нижнюю, развернутую к диафрагме;
• боковую, обращенную к легким.

На сердечной мышце визуализируются борозды, отражающие расположение его внутренних полостей:

• Венечная борозда. Она находится в основании сердечной мышцы и располагается на границе желудочков и предсердий.
• Межжелудочковые борозды. Они идут по передней и задней поверхности органа, по границе между желудочками.

Что представляет собой венечный синус сердца?

4

Сердечные клапаны и камеры

Сердечная мышца человека имеет четыре камеры. Поперечная перегородка разделяет его на две полости. Каждая полость разделяется на две камеры.

Одна камера предсердная, а другая желудочковая. В левой части сердечной мышцы циркулирует венозная кровь, а в правой артериальная.

Правое предсердие представляет собой мышечную полость, в которую открываются верхняя и нижняя полая вены. В верхней части предсердий выделяют выпячивание – ушко. Внутренние стенки предсердия гладкие, за исключением поверхности выпячивания. На участке поперечной перегородки, которая отделяет полость предсердий от желудочка, располагается овальная ямка. Она полностью закрыта. Во внутриутробном периоде на его месте открывалось окно, через которое происходило смешение венозной и артериальной крови. В нижней части правого предсердия находится предсердно-желудочковое отверстие, через которое венозная кровь попадает из правого предсердия в правый желудочек.

В правый желудочек кровь попадает из правого предсердия в момент его сокращения и расслабления желудочка. В момент сокращения левого желудочка кровь выталкивается в легочной ствол.

Предсердно-желудочковое отверстие перекрывается одноименным клапаном. Этот клапан также носит другое название – трехстворчатый. Три створки клапана представляют собой складки внутренней поверхности желудочка. К клапанам крепятся особые мышцы, которые препятствуют их выворачиванию в полость предсердий в момент сокращения желудочков. На внутренней поверхности желудочка находится большое количество поперечных мышечных перекладин.

Отверстие легочного ствола перекрывается особым полулунным клапаном. При смыкании он препятствует обратному току крови из легочного ствола в момент расслабления желудочков.

Кровь в левое предсердие поступает по четырем легочным венам. Оно имеет выпячивание – ушко. В ушке хорошо развиты гребенчатые мышцы. Кровь из левого предсердия попадает в левый желудочек через левое предсердно-желудочковое отверстие.

Левый желудочек имеет более толстые стенки, чем правый. На внутренней поверхности желудочка хорошо видны развитые мышечные перекладины и две сосочковые мышцы. Эти мышцы с помощью упругих сухожильных нитей крепятся к двухстворчатому левому предсердно-желудочковому клапану. Они препятствуют выворачиванию створок клапана в полость левого предсердия в момент сокращения левого желудочка.

Из левого желудочка берет свое начало аорта. Аорта прикрывается трехстворчатым полулунным клапаном. Клапаны препятствуют обратному поступлению крови из аорты в левый желудочек в момент его расслабления.

5

Опорная система

По отношению к другим органам сердце находится в определенной позиции с помощью следующих фиксационных образований:

• крупные кровеносные сосуды;
• кольцевидные скопления фиброзной ткани;
• фиброзные треугольники.

Стенка сердечной мышцы состоит из трех слоев: внутреннего, среднего и наружного:

1. 1. Внутренний слой (эндокард) состоит из соединительнотканной пластинки и покрывает всю внутреннюю поверхность сердца. Сухожильные мышцы и нити, фиксирующиеся к эндокарду, образуют сердечные клапаны. Под эндокардом находится дополнительная базальная мембрана.
2. 2. Средний слой (миокард) состоит из поперечнополосатых мышечных волокон. Каждое мышечное волокно представляет собой скопление клеток – кардиомиоцитов. Визуально между волокнами видные темные полоски, которые являются вставками, играющими важную роль в передаче электрического возбуждения между кардиомиоцитами. Снаружи мышечные волокна окружены соединительной тканью, в которой находятся нервы и кровеносные сосуды, обеспечивающие трофическую функцию.
3. 3. Наружный слой (эпикард) представляет собой серозный листок, плотно срастающийся с миокардом.

6

Проводящая система

В сердечной мышце находится особая проводящая система органа. Она участвует в непосредственной регуляции ритмических сокращений мышечных волокон и межклеточной координации. Клетки проводящей системы сердечной мышцы, миоциты, имеют особое строение и богатую иннервацию.

Проводящая система сердца состоит из скопления узлов и пучков, организованных особым образом. Эта система локализуется под эндокардом. В правом предсердии находится синусно-предсердный узел, который является главным генератором сердечного возбуждения.

От этого узла отходит межпредсердный пучок, участвующий в синхронном сокращении предсердий. Также от синусно-предсердного узла отходят три пучка проводящих волокон к предсердно-желудочковому узлу, находящемуся в области венечной борозды. Крупные ветви проводящей системы распадаются на более мелкие и затем на мельчайшие, образуя единую проводящую сеть сердца.

Эта система обеспечивает синхронную работу миокарда и согласованную работу всех отделов органа.

Перикард представляет собой оболочку, которая образует вокруг сердца околосердечную сумку. Эта оболочка надежно отделяет сердечную мышцу от других органов. Перикард состоит из двух слоев. Плотного фиброзного и тонкого серозного.

Серозный слой состоит из двух листков. Между листками образуется пространство, заполненное серозной жидкостью. Это обстоятельство позволяет комфортно скользить сердечной мышце в период сокращений.

7

Физиология

Автоматизм – главное функциональное качество сердечной мышцы сокращаться под воздействием импульсов, которые генерируются в ней самой. Автоматизм сердечных клеток связан напрямую со свойствами мембраны кардиомиоцитов. Мембрана клеток полупроницаема для ионов натрия и калия, которые формируют на ее поверхности электрический потенциал. Быстрое перемещение ионов создает условия для повышения возбудимости сердечной мышцы. В момент достижения электрохимического равновесия сердечная мышца невозбудима.

Энергетическое обеспечение миокарда происходит за счет образования в митохондриях мышечных волокон энергетических субстратов АТФ и АДФ. Для полноценной работы миокарда необходимо адекватное кровоснабжение, которое обеспечивается коронарными артериями, отходящими от дуги аорты. Деятельность сердечной мышцы напрямую связана с работой ЦНС и с системой кардиальных рефлексов. Рефлексы играют регулирующую роль, обеспечивая оптимальную работу сердца в постоянно меняющихся условиях.

Особенности нервной регуляции:

• адаптивное и пусковое влияние на работу сердечной мышцы;
• балансировка обменных процессов в сердечной мышце;
• гуморальная регуляция деятельности органа.

8

Общие функции

Функции сердца следующие:

• Способно оказывать давление на ток крови и насыщать кислородом органы и ткани.
• Может удалять из организма углекислый газ и отработанные продукты жизнедеятельности.
• Каждый кардиомиоцит способен возбуждаться под воздействием импульсов.
• Сердечная мышца в состоянии проводить импульс между кардиомиоцитами по особой проводящей системе.
• После возбуждения сердечная мышца способна сокращаться предсердиями или желудочками, прокачивая кровь.

Сердце является одним из самых совершенных органов человеческого тела. Оно обладает набором удивительных качеств: мощность, неутомимость и способность приспосабливаться к постоянно меняющимся условиям окружающей среды. Благодаря работе сердца кислород и питательные вещества поступают во все ткани и органы. Именно оно обеспечивает непрерывный кровоток по всему организму. Человеческий организм – это сложная и скоординированная система, где сердце является главной движущей силой.

Строение и функции сердца человека

Организм человека представляет собой безупречно функционирующую систему. Слаженная работа органов достигается за счет циркуляции крови, которая снабжает клетки тканей кислородом и питательными веществами, а также очищает от продуктов метаболизма. Обеспечивает этот процесс сердце – главный орган и центральный насос, который работает на протяжении всей жизни человека, не позволяя себе отдохнуть ни на секунду. Чтобы подробнее ознакомиться с множеством уникальных функций, следует тщательно изучить строение сердца, его составляющие, понять принцип работы.

Содержание статьи:

Подробно о строении человеческого сердца

Строение сердца человека имеет простую схему. Оно представляет собой мышечный орган, состоящий из четырех камер, и абсолютно полый внутри. Основной его деятельностью является перекачивание крови посредством сосудов и доставка ее к клеткам тканей. Анатомические и функциональные особенности делают его поистине незаменимым в обеспечении жизнедеятельности человека.

Значение сердечной мышцы

Сердечная мышца считается главным органом, и обладает рядом важных физических и физиологических свойств, определяющих ее основную деятельность у человека. К первому типу  относятся.

• Растяжимость – способность увеличиваться в длину без нарушения структуры.
• Эластичность – свойство восстанавливать первоначальную форму после прекращения воздействия деформирующей силы.
• Способность развивать силу в процессе сокращения мышцы.

Ко второму типу можно причислить:

• автоматизм;
• возбудимость;
• проводимость;
• сократимость.

Данные свойства характеризуют процесс сокращения миокарда. Он достигается за счет особенности строения мускулатуры, состоящей из поперечно полосатых волокон, и наличия атипической ткани, в которой формируется и проводится возбуждение.

Форма, расположение, размер

Сердце – анатомическое образование конусовидной формы, которое располагается в центре грудной клетки с незначительным смещением в левую сторону. Вес органа оставляет примерно 300-350 г, а размер не превышает параметры человеческого кулака. Он покрыт внешней оболочкой, именуемой перикардом и состоящей из двух листков – околосердечной сумки и эпикарда – защитного верхнего слоя. Между ними находится небольшое количество жидкости, которая предотвращает трение в процессе сократительных движений. Средняя оболочка – собственно мышечная (полосато-поперечная) ткань называется миокардом. Внутренняя стенка мышечного органа выстлана слизистой оболочкой – эндокардом, который образует створки, препятствующие ретроградному току крови.

Структурные элементы

Сердце человека, а точнее его строение и функции, определяют его роль в жизнедеятельности организма. Внутри оно поделено на 4 сегмента посредством тонких и эластичных перегородок. Это два предсердия и два желудочка. Мышечная стенка у первых несколько тоньше, чем у вторых. Первые накапливают кровь, поступающую от органов в миокард, а вторые – выталкивают ее порциями в исходящие артерии. При нормальном строении предполагается четкое разграничение: через правую половину сердца проходит венозная (отработанная) кровь, а через левую – артериальная (обогащенная кислородом и биокомпонентами).

Равномерное поступление и продвижение крови внутри сердца обеспечивается специальными створчатыми клапанами, открывающимися только в одном направлении – по ходу тока. Локализующийся с  левой стороны между предсердием и желудочком он имеет две створки, а с правой – три. Вход между артериями и миокардом контролируется полулунными клапанами, каждый их которых имеет три лепестка.

 Механизм развития сердечных сокращений

Работа сердца человека происходит ритмично – сокращение (систола) чередуется с расслаблением (диастолой). Порция крови, поступающая в желудочек, давит на клапан предсердия, и он плотно закрывается. В это время за счет сократительной способности волокна сжимаются, отчего давление в полости увеличивается, и кровь выталкивается в легочную артерию и центральную аорту. За счет ритмичности работы структур миокарда объем перекачиваемой жидкости остается приблизительно одинаковым и составляет 70 мл. Он называется ударным.

Период, охватывающий эти повторяющиеся эпизоды, называются сердечным циклом. Он состоит из трех фаз. Если человек находится в состоянии покоя, то у него в среднем регистрируется 60-80 ударов в минуту.

Фаза	Наименование	Продолжительность/сек.
I	Сокращение	0.1
II	Расслабление	0.3
III	Общая пауза	0.4

Поскольку миокард состоит из полосато-поперечных волокон, то для него характерна автоматия – способность сокращаться непроизвольно под воздействием электрических импульсов, которые формируются в синусовом узле – небольшом участке мышечной ткани, расположенной в правом предсердии. Данное свойство способно проявляться и в случае изоляции сердца от организма.

Благодаря наличию особых клеток, сигнал, поступивший в одну точку, возбуждает волокна всей мышцы, вследствие чего она непроизвольно сжимается. При увеличении сократительных движений уменьшается продолжительность одного цикла, причем за счет общей паузы.

Внимание! При регулярной тахикардии, время, отведенное на отдых структурных элементов сердца, урезается, что приводит к преждевременному изнашиванию тканей.

Схема работы сердца и круги кровообращения

Работа сердца тесно связана с деятельностью других органов. Ближайшим из них является кровеносная система, которая выполняет функции проведения крови, превращая ее прерывистый толчкообразный поток в непрерывный. Задача кровеносной системы, главным органом которой является сердце, заключается в доставке питательных веществ, биоактивных компонентов и кислорода к клеткам тканей организма, а также элиминация продуктов метаболических процессов. Чтобы узнать, как работает сердце человека совместно с кровеносной системой, следует изучить сложный механизм – движение жидкости по сосудам. Согласно наглядной и простой схеме они образуют две замкнутые системы, которые отличаются своей протяженностью и функциями.

Малый круг

Кровь из правого желудочка поступает через легочную артерию в капилляры, образующие густую сеть оплетающую легочные пузырьки – альвеолы, где насыщаясь кислородом, становится артериальной. Затем она попадает в левое предсердие, и только потом поступает в большой круг кровообращения.

Большой круг

Кровь, наполненная кислородом, питательными веществами и биологическими компонентами, начинает свое «путешествие» из левого желудочка в систолу, затем через  аорту, артерии и капилляры распространяется в ткани органов. Забирая углекислый газ и продукты обмена она, по венозным капиллярам и более крупным сосудам и каналам возвращается обратно к сердцу, заполняя его правый отдел.

Кровь движется по сосудам благодаря ритмичному биению сердца и сокращению его мускулатуры. Во время выброса очередной порции из желудочка в аорту развивается максимальное давление 150 мм рт.ст. Уже по мере продвижения по сосудам оно постепенно падает, и в капиллярах достигает всего 22 мм рт.ст.

Особенности кровоснабжения миокарда

Несмотря на то, что сердце часто ассоциируется с насосным механизмом, оно само нуждается в питании и поддержке. Поэтому оно опутано развитой сетью крупных и мелких капилляров, а вся его стенка пронизана мелкими коронарными (венечными) сосудами, которые ответвляются от основания аорты. В случае образования на их стенках атеросклеротических бляшек или их закупорки тромбами, развивается инфаркт (отмирание) миокарда, вследствие чего снижается функциональность органа и ухудшается кровоснабжение.

Артерии, соединяющиеся сердечной мышцей, обеспечивают ее питание, а вены выводят кровь, насыщенную углекислым газом и продуктами распада. Отток крови происходит по трем венам, образующим венечный синус, который впадает в правое предсердие. Сосуды, расположенные на поверхности органа, называются эпикардиальными, а спрятанные глубоко внутри миокарда – субэндокардиальными.

Возрастные нормы в структуре и работе сердца

Строение сердца человека изменяется по мере роста организма. У эмбриона орган начинает формироваться на второй неделе после зачатия, а заканчивает – к концу третьей. Наиболее интенсивно сердце растет и развивается на первом году жизни. Далее изменения роста можно определить по таблице.

Возраст ребенка	Показатель увеличения массы сердца
8 месяцев	В 2 раза
3 года	В 3 раза
5 лет	В 4 раза
16 лет	В 11 раз

Масса сердца взрослого человека корелирует с величиной его тела. Так, у женщин она составляет 180-220 г, у мужчин – 220-300 г. Однако у ребенка отношение первого ко второму существенно больше. Форма и расположение органа в постнатальный период также изменяется. У новорожденного он находится значительно выше, и имеет округлую шарообразную форму.

Частота сердечных сокращений имеет свои особенности: у взрослых она составляет 75 ударов в минуту, у младенца достигает 140 уд/мин. К 8-10 годам этот показатель уменьшается до 85-90, а уже в 15-16 лет приближается к нормальным значениям.

Ударный систолический объем крови у новорожденного составляет всего  2,5 см³, к концу первого года жизни он приближается уже 10 см³. К семи годам он увеличивается в 9 р., к 12 – в 16,4 раза. У взрослого человека этот показатель остается постоянным – 70 мл.

Начиная с периода рождения и заканчивая подростковым возрастом 13-16 лет, у детей происходят морфологические и функциональные изменения. Определить их можно по особенностям биоэлектрических импульсов, которые регистрируются при помощи ЭКГ и схематично видны на графике. Однако после указанного возраста они приближаются к кардиограмме взрослого человека.

Важно знать! Довольно часто в подростковом периоде могут происходить нарушения деятельности сердца и сосудов, но они имеют обратимый характер и возникают на фоне  перестройки эндокринной системы.

Еще одним важным показателем считается артериальное давление. Его возрастные изменения обусловлены такими факторами, как:

• объем крови, циркулирующий в системе;
• интенсивность ее оттока в периферические сосуды;
• вязкость крови;
• сопротивление сосудистых стенок;
• эластичность и просвет сосудов.

У взрослого человека нормальное давление составляет 110-125 на 60-85 мм рт.ст.  Чем меньше возраст ребенка, тем эти показатели ниже. Нередко у подростков в период полового созревания можно наблюдать симптомы гипертонии, но это связано с тем, что развитие сердца опережает рост сосудов. Этот процесс обратим, и по мере взросления он нормализуется.

Сбой функций миокарда: причины и последствия

Человек – существо несовершенное и зачастую не заботящееся о своем здоровье. Неправильный образ жизни, некачественное питание, стрессы и бесконтрольный прием медикаментов часто приводят к нарушению обмена веществ, на фоне которого начинает развиваться метаболическая недостаточность органа, и происходит ослабление сократительной способности миокарда.

Специалисты в свою очередь различают перегрузочную недостаточность, которая сочетается с первым типом и формируется вследствие воздействия факторов, вызывающих перенапряжение деятельности сердца или нарушение функционирования его отдельных структур. На фоне этих изменений у человека начинают развиваться различные заболевания, многие их которых отличаются коварством и опасностью не только для здоровья, но и для жизни.

Болезни сердца имеют обширный список и при диагностировании на ранних этапах легко поддаются лечению, но при отсутствии последнего приводят к тяжелым осложнениям. В этот перечень входят:

• ишемическая болезнь сердца – стенокардия, инфаркт миокарда, кардиосклероз:
• хроническая сердечная недостаточность;
• врожденные пороки сердца;
• воспалительные болезни сердца – миокардит, перикардит, эндокардит;
• пороки клапанов – недостаточность, стеноз, пролапс;
• кардиомиопатии – дилатационная или гипертрофическая;
• нарушения ритма – тахиаритмия, экстрасистолия.

Совет! Необходимо помнить, что многие заболевания сердца могут длительное время протекать скрыто, не проявляя себя клинически. Поэтому следует сделать нормой жизни регулярные профилактические осмотры. 

Советы по поддержанию стабильной деятельности сердечно-сосудистой системы

Многие люди сравнивают человеческое сердце с крепким мотором. И это не удивительно, ведь на него ложится колоссальная нагрузка по поддержанию нормальной жизнедеятельности организма в целом и отдельно взятых органов в частности. Поэтому чтобы сохранить его здоровье, следует вести активный образ жизни и принимать меры по обеспечению его стабильной функциональности. Они заключаются в следующем:

1. Пагубные пристрастия. Таковыми являются алкоголь, курение, наркотики. Самостоятельный отказ от их употребления способен снизить риск развития кардиопатологий.
2. Здоровое питание. Изменение ежедневного рациона. Обогащение его мясом птицы, морской рыбой, цельнозерновых круп, бобовых культур, фруктов, ягод и овощей.
3. Ожирение. В целях снижения нагрузки на сердечную мышцу необходимо следить за своим весом, а в случае его увеличения соблюдать низкокалорийную диету, заниматься спортом (хороший вариант – фитнес).
4. Стрессы. Способность адекватно реагировать на проблемы, возможность общаться с приятными людьми и заниматься любым делом помогут избегать неприятных ситуаций, предупредить развитие депрессии.
5. Гиподинамия. Занятия спортом, пешие прогулки на свежем воздухе, посильные физические нагрузки являются идеальным способом предупреждения быстрого изнашивания сердечной мышцы и сосудов.
6. Регулярное профилактическое обследование. Оно должно стать нормой жизни для людей, заботящихся о своем здоровье. Посещение кардиолога поможет избежать возникновения сердечно-сосудистых патологий.

Заключение

Сердце является сложным органом, и чтобы убедиться в его уникальности, следует знать  о некоторых важных фактах.

Оно начинает биться уже на четвертой неделе после зачатия, и останавливается в момент смерти человека. За год оно перекачивает примерно три миллиона литра крови и совершает до 35 000 000 сокращений. Находясь в состоянии покоя, сердечная мышца использует лишь 15% своего ресурса, тогда как при нагрузках увеличивает данный потенциал до 35%. Оно обеспечивает кровью около 75 триллионов клеток, и только роговица глаз не входит в их число.

1.2. Основные функции сердца

Сердце обладает рядом функций, определяющих особенности его работы.

1.2.1. Функция автоматизма

Функция автоматизма заключается в способности сердца вырабатывать электрические импульсы при отсутствии всяких внешних раздражений.

Функцией автоматизма обладают клетки синоатриального узла (СА-узла) и проводящей системы сердца: атриовентрикулярного соединения (АВ-соединения), проводящей системы предсердий и желудочков.

Рис. 3. Спонтанная диастолическая деполяризация волокон водитетелей ритма – пейсмекеров. Объяснение в тексте. а – ТМПД мышечных клеток; б – ТМПД клеток пейсмекеров.

Они получили названиеклеток водителей ритма — пейсмекеров (от англ. расе-maker — водитель). Сократительный миокард лишен функции автоматизма.

Если в норме ТМПД сократительных мышечных клеток в течение всей диастолической фазы (фазы 4 ТМПД) стабильно поддерживается на одном и том же уровне, равном примерно -90 mV, то для волокон водителей ритма (пейсмекеров) характерно медленное спонтанное уменьшение мембранного потенциала в диастолу, как это показано на рис. 3. Этот процесс носит названиемедленной спонтанной диастолической деполяризации и возникает в результате особых свойств мембраны пейсмекеров — постепенного самопроизвольного увеличения в диастолу проницаемости мембраны для ионов Na, медленно входящих в клетку. В результате скопления в клетке все большего количества положительных ионов отрицательный заряд внутренней поверхности клеточной мембраны частично нейтрализуется, и разность потенциалов между наружной и внутренней поверхностью мембраны (ТМПП) постепенно уменьшается. Как только ТМПП достигнет критического уровня (примерно -60 mV), проницаемость мембраны для ионов Na резко и быстро возрастает, что приводит к возникновению быстрой лавинообразной деполяризации клетки (фаза 0 ТМПД) — ее возбуждению, которая является импульсом к возбуждению других клеток миокарда.

Понятно, что чем выше скорость спонтанной диастолической деполяризации, тем чаще в клетках водителя ритма возникнут электрические импульсы. В норме максимальной скоростью диастолической деполяризации и максимальной автоматической активностью обладают клетки СА-узла, который вырабатывает электрические импульсы с частотой около 60 — 80 в минуту. Это центр автоматизма первого порядка (рис. 4).

Ф

Рис. 4. Проводящая система сердца. Объяснение в тексте.

ункцией автоматизма обладают некоторые участки в предсердиях и АВ-соединение — зона перехода атриовентрикулярного узла (АВ-узла) в пучок Гиса (см. рис. 4). Эти участки проводящей системы сердца, являющиеся центрами автоматизма второго порядка, могут продуцировать электрические импульсы с частотой 40 — 60 в минуту. Следует подчеркнуть, что сам АВ-узел, также входящий в состав АВ-соединения, не обладает функцией автоматизма.

Наконец, центрами автоматизма третьего порядка, обладающими самой низкой способностью к автоматизму (25 — 45 импульсов в минуту), являются нижняя часть пучка Гиса, его ветви и волокна Пуркинье. Однако в норме возбуждение сердца происходит только в результате импульсов, возникающих в волокнах СА-узла, который является единственным нормальным водителем ритма. Дело в том, что в условиях сравнительно частой импульсации СА-узла подавляется автоматизм клеток АВ-соединения, пучка Гиса и волокон Пуркинье. Последние являются только потенциальными, или латентными, водителями ритма. При поражениях СА-узла функцию водителя ритма могут взять на себя нижележащие отделы проводящей системы сердца — центры автоматизма II и даже III порядка.

ЗАПОМНИТЕ! 1. Все волокна проводящей системы сердца (кроме средней части АВ-узла) потенциально обладают функцией автоматизма.

2. В норме единственным водителем ритма является СА-узел, который подавляет автоматическую активность остальных (эктопических) водителей ритма сердца.

На функцию СА-узла и других водителей ритма большое влияние оказывает симпатическая и парасимпатическая нервная система: активизация симпатической системы ведет к увеличению автоматизма клеток СА-узла и проводящей системы, а парасимпатической системы — к уменьшению их автоматизма.

Биология для студентов — 16. Строение сердца. Функции сердечной мышцы

Сердце человека располагается в грудной клетке. Это четырехкамерный мышечный орган, бессменно работающий в течение всей жизни. По форме сердце напоминает уплощенный конус и состоит из двух частей — правой и левой. Каждая часть включает предсердие и желудочек. Величина сердца приблизительно соответствует величине кулака человека. Масса сердца в среднем около 300 г. У тренированных к мышечной работе людей размеры сердца больше, чем у нетренированных.

Сердце покрыто тонкой и плотной оболочкой, образующей замкнутый мешок — околосердечную сумку. Между сердцем и околосердечной сумкой находится жидкость, увлажняющая сердце и уменьшающая трение при его сокращениях. 

Мышечная стенка желудочков значительно толще стенки предсердий. Это объясняется тем, что желудочки выполняют большую работу по перекачиванию крови по сравнению с предсердиями. Особенной толщиной отличается мышечная стенка левого желудочка, который, сокращаясь, проталкивает кровь по сосудам большого круга кровообращения.

Предсердия и желудочки соединяются между собой отверстиями. По краям отверстий располагаются створчатые клапаны сердца. На стороне клапанов, обращенной в полость желудочков, имеются специальные сухожильные нити. Эти нити удерживают клапаны от прогибания. Между левым предсердием и левым желудочком клапан имеет две створки и называется

двустворчатым, между правым предсердием и правым желудочком находится трехстворчатый клапан.

Двустворчатый и трехстворчатый клапаны обеспечивают ток крови в одном направлении — из предсердий в желудочки. Между левым желудочком и отходящей от него аортой, а также между правым желудочком и отходящей от него легочной артерией тоже имеются клапаны. Из-за своеобразной формы створок они названы полулунными.

Каждый полулунный клапан состоит из трех листков, напоминающих кармашки. Свободным краем кармашки направлены в просвет сосудов. Полулунные клапаны обеспечивают ток крови только в одном направлении — из желудочков в аорту и легочную артерию. 

Основные функции сердечной мышцы

• Функция автоматизма — это способность сердца к ритмическому образованию импульсов, вызывающих возбуждение и сокращение
• Функция возбудимости — это способность сердечной мышцы, как и другой живой ткани, при ходить в деятельное состояние в ответ на внутренние и внешние раздражения.
• Функция проводимости — способность к проведению процессов возбуждения. Функцией проводимости, кроме проводящей системы сердца обладает и сократительный миокард.
• Функция сократимости — это способность миокарда отвечать на возбуждение сокращением.
• Функция тоничности — это способность сердца сохранять определенный тонус.

схема, анатомия, работа, особенности клапанов, предсердий, желудочков, круги кровообращения

Работа сердечной и сосудистой системы – процесс сложный, но интересный. Сердце – не только «орган любви», оно выполняет важные функции поддержания работы организма на протяжении всей жизни человека. Сбой его в работе может спровоцировать развитие заболеваний – недостаточности клапанов, стенок и прочие проблемы, вызывающие перемешивание крови из вен и артерий.

Общие функции сердца

Орган человека – полая мышца, состоящую из 4-х камер. Перегородка миокарда разделяет сердце на 2 обособленные половинки – левую и правую, каждая имеет определенный функционал. Внутренний слой миокарда — эндокард. Правое предсердие и желудочек питаются венозной кровью и толкают её по лёгочной артерии в лёгкие. Левое, напротив, получает кровь из артерии, обогащенную кислородными массами и полезными элементами. Отсюда она качается в аорту, главную артерию организма, и разносится по телу.

Обратите внимание! 

Базовая задача органа – обогащать органы питанием, в частности, кислородными массами.

От того как работает миокард, зависит здоровье человека. Даже при качественном сокращении органа снабжение организма кровью будет нарушено. Врожденные сердечные пороки диагностируются еще в детском возрасте. Другая причина патологий функции сердца – приобретенные с годами жизни патологии. Неполноценное питание, вредные привычки, генетика и прочие факторы со временем становятся причиной болезни миокарда. Часто диагностируемые патологии:

1. Нарушение ритма сердцебиения (аритмия).
2. Ослабление или деформирование миокарда (кардиомиопатия).
3. Слабость мышцы, выражающаяся в сердечной недостаточности.
4. Сосудистые отклонения (ишемия).

Здоровый орган подстраивается под условия, в которых работает человеческое тело. При физнагрузке мышечной ткани требуется больше кислородных масс, и сердце начинает сокращаться активнее, чтобы обеспечить возросшую потребность за счёт перекачивания большого количества биожидкости. Учащение пульса может быть естественной реакцией на стрессовую ситуацию, и связано с вырабатыванием гормонов, например, адреналина.

Анатомическое строение сердца

Сердце человека (от греческого kardia). Это стало базой для названия науки о сердце — кардиологии. Орган полый, он забирает кровь из впадающих вен и нагнетает уже обогащенную биожидкость в артерии. Человеческое сердце четырехкамерное:

1. Левое предсердие.
2. Левый желудочек.
3. Правое предсердие.
4. Правый желудочек.

Между собой половинки органа разделены межпредсердной и межжелудочковой перегородками. В правых отделах протекает венозная (не обогащенная кислородными массами кровь), в левых — артериальная (обогащенная). Кровь из левого желудочка выходит, заходит в правый.

Функции сердца

Кровь людей обеспечивает все тело кислородными и полезными элементами. Биологическая жидкость несёт и очистительную функцию, помогая устранять отходы метаболизма. Функция сердца — перекачка крови через сосуды у человека.

На заметку!

Орган за сутки перекачивает 7-10 тысяч литров крови. Это за год составляет примерно 3 млн л. Получается до 200 млн литров за период жизнедеятельности!

Количество перекаченной крови за 60 сек. зависит от текущей нагрузки на организм в физическом и эмоциональном плане. Чем она выше, тем больше крови нужно человеческому телу. Так орган может прокачивать через себя 5-30 литров за 60 секунд. Система кровотока состоит из примерно 65000 сосудов, их общая длина около 10000 км. Да, цифра поражает.

Система кровообращения

Между устьем верхней полой вены и ушком справа располагается синусно-предсердный узел. Он отвечает за функционирование различных отделов сердечной мышцы, обеспечивая нормальную работу органа. Узел:

• генерирует электроимпульсы;
• управляет ритмичностью первого порядка (70 уд/мин).

От него уходят к сердцу правая и левая ветви синусно-предсердного узла. Именно особенности анатомии предсердия гарантируют беспрерывное и постоянное кровообращение даже при сокращении желудочков перегородок. Полноценному венозному току способствует ряд моментов, один из которых тончайшие стенки сосудов. Они обусловливают растяжку предсердия, из-за чего оно не может переполниться кровью. За счёт тонкости мышцы, правое предсердие не до конца сокращается, что создает транзиторный кровоток из вен через предсердие в желудочек.

Так как сокращения довольно слабы они не вызывают серьезного увеличения давления, которое затрудняло бы кровоток по венам или способствовало бы обратному вбросу крови в венозное русло. Ещё один момент, обеспечивающий полноценное циркулирование – отсутствие клапанов впуска устья полых вен, для открывания которых потребовалось бы увеличение венозного давления. Значение в поддержании тока крови имеет наличие предсердных рецепторов объёма. Это барорецепторы низкого давления, которые сигнализируют в гипоталамус, когда давление понижается.

Понижение давления говорит о сокращении объёма крови. На это гипоталамус дает реакцию – освобождение вазопрессина. Без правого предсердия, из-за регулярного увеличения давления при сокращении желудочков, приток крови к органу проходил бы толчками. Это влияло бы на общую скорость циркулирования в сторону сокращения объемов крови.

Сердечная мышца – это важнейший человеческий орган, располагающийся в:

• центральной части грудины между лёгкими;
• с незначительным смещением в левую сторону.

Иногда оно может располагаться с правой стороны, когда у человека имеется зеркальное строение органов.

Это мышечная ткань, сокращающаяся, поддерживает нормальный кровоток в человеческом теле. Миокард имеет форму конуса, масса органа в среднем – 250-300 г, а размеры его 100-150 мм в высоту и 90-100 мм у основы.

Сердечная мышца у взрослого человека

Миокард взрослого человека по размерам не более 150 мм (обычно 100-120 мм) в длину и примерно 100 мм в ширину. Вес органа у разных полов свой:

• у мужчин он наиболее тяжелый, до 385 г;
• у женщин – до 302 г.

Это связано с различным строением тела. У мужчин мышечная масса занимает наиболее значительный процент, а именно она первостепенно нуждается в кислородных массах при перенагрузках.

На заметку!

Форма миокарда у каждого индивидуальна. Так, у худых он наиболее вытянут, а у полных, сердце округлое.

Может отличаться и число артерий, насыщающих сердце, – коронарных сосудов. Нормальное количество 2, но иногда встречаются люди с 1-4 сердечными сосудами. На работоспособности сердца это не сказывается и относится к личным особенностям анатомии, а не к болезни. Заболевания миокарда начинают проявлять себя, как правило, после 40-45 лет у мужчин и 45-50 лет у женщин. Могут развиваться боли, слабеть или менять форму миокарда, страдать коронарные сосуды.

Миокард у ребёнка

У детей без патологий редко развиваются заболевания сердечно-сосудистой системы. Но все-таки некоторые характерные для ребенка болезни могут спровоцировать проблемы со здоровьем. Ревматизм формируется после того как малыш переболел ангиной, и она не была долечена. В этом случае, миокард поражает стрептококковая инфекция, которая вызывает разные воспаления. Иногда страдают сердечные клапаны и, как итог, формируется не врожденный порок. Если не пролечиться, не сделать операцию, к 20-30 годам разовьется симптоматика сердечной недостаточности, которая очень быстро может спровоцировать летальный исход.

У детей нередко воспаляются различные слои миокарда:

1. Эндокардит.
2. Перикардит.
3. Миокардит.

Такие патологии наступают, когда ребенок переболеет корью, скарлатиной. Могут формироваться и на фоне прочих острых инфекций органов дыхания. Обычно, проходят без проблем для ребёнка.

На заметку!

Маленьким детям рекомендуют профилактику, наблюдение у детского специалиста. Доктор может обнаружить сердечные пороки, которые не проявляются у грудных детей, отследить полноценное развитие организма.

Родители переживают по поводу шумов в сердце ребёнка. Но такой признак совершенно не значит наличие пороков. По данным, у 50% новорожденных обнаружены шумы, а впоследствии они встречаются у всех деток в разном возрасте.

Врачи выделяют функциональные и органические шумы. Первые можно наблюдать у здоровых малышей, вторые – симптом заболевания. Поэтому если обнаружены шумы, необходимо обследоваться.

Миокард новорожденного имеет отличия. Так как в материнской утробе плод не пользуется легкими, а получает кислород из артериальной крови мамы. Миокард не функционирует в режиме перекачивания крови по двум кругам кровотока. Биожидкость перемешивается в самом сердце человека. Происходит это за счёт «овального окна» – клапана между половинками миокарда. Такой тип кровотока называется внутриутробным.

В первые секунды после появления на свет легкие раскрываются, начинает работать малый круг кровообращения, а «окно» в норме закрывается сразу же под давлением кровотока, а со временем зарастает. Процесс полноценного закрытия окна индивидуальный, у 50% деток до 12 мес. оно еще открыто, у 20% не зарастает до 5-летнего возраста, а редко остается навсегда.

Перемешивание крови, перекачка из правого предсердия может спровоцировать гипоксию, серьезные патологии. Но в обычно «окно» относится к индивидуальной анатомии, а не патологии. Орган малыша значительно отличается от взрослого:

1. Оно занимает 0,8% массы тела (у взрослых – 0,4%).
2. 120-140 уд/мин. (у взрослых – 60-90), при плаче и питании может быть и 200 уд/мин.

У детей повышен метаболизм и плохо развита ЦНС, которая и ведет контроль частоту сердцебиения.

На заметку!

Кровяное давление – в среднем 70/40 рт. ст. (у взрослых – 120/80 рт. ст.). Такие пониженные показатели объясняются тем, что сосуды только родившегося более широкие и гибкие, потому кровь по ним протекает свободнее.

Основные функции сердца многочисленны и имеют огромное значение для организма. Краткий список основных функций ниже.

Читайте также

Автоматизм и проводимость

В состав клеток сердца (кардиомиоцитов) присутствуют атипичные кардиомиоциты, они как электрический скат спонтанно создают возбуждающие электроимпульсы, а они провоцируют сокращение миокарда. Проблемы этого свойства становятся причиной остановки кровообращения, и без оказания медпомощи ведет к смерти.

В сердце человека есть особенные проводящие линии, которые гарантируют проводность электрозаряда по сердечной мышечной ткани не хаотично, а точно, в определенной последовательности, от предсердий к желудочкам. При проблемах с проводностью сердца выявляют:

• различного рода аритмии;
• блокады;
• другие проблемы ритмичности.

Они требуют лечебной терапии, а иногда и хирургии.

Сократимость и тоничность

Главная масса клеток сердечной системы состоит из типичных (рабочих) клеток, которые отвечают за сокращение миокарда. Механизм можно сравнить с функционированием других мышц:

1. Бицепс.
2. Трицепс.
3. Мышечная ткань радужки глаза.

Так в мышцу проходит сигнал из атипичных кардиомиоцитов, и идет сокращение. При нарушении сократимости миокарда обычно наблюдается отечность (легочная, ног, рук, всего тела), которые формируются из-за сердечной недостаточности.

Тоничность – функция, которая возможна благодаря особенной гистологии. Сердце может сохранять свою форму во все циклические фазы.

На заметку!

Сокращение миокарда — систола, расслабление — диастола.

Все описанные свойства делают возможной сложную, и, пожалуй, самый важный функционал насоса. Насосная функция обеспечивает качественный кровоток по телу, без этого свойства, жизнь организма не может быть возможна. Исключение – применение медтехники.

Эндокринная функция

Эндокринная функция сердечно-сосудистой системы происходит благодаря секреторными кардиомиоцитами. Они наблюдаются в сердечных ушках и правом предсердии. Образуют гормон (ПНГ). Вырабатывание этого гормона идет при перенагрузке и перерастяжении мышечной ткани правого предсердия. ПНГ необходим для почек, стимулирует диурез, также под воздействием гормона сосуды расширяются и понижается кровяное давление, что в симбиозе с увеличением диуреза:

• вызывает сокращение лишней воды в организме;
• снижает нагрузку на правое предсердие;
• в результате вырабатывание гормона меньше.

Все эти качества обеспечивают то, то сердце может нормально выполнять свою роль. При отсутствии хотя бы одного из перечисленных свойств жизнь (без дополнительного медоборудования) невозможна.

Читайте также

Сердце – важнейший орган, который обеспечивает обращение крови в теле человека. Крайне важно сохранить его здоровый функционал. Позаботившись о себе, зная строение и функции сердца, человек проживет дольше.

Строение и функции сердца. Как работает сердце человека?

Сердце – это главный орган нашего организма. Именно от того, как оно работает, в каком состоянии находится, и зависит здоровье человека. И функции сердца – это очень обширная тема, с которой хотя бы поверхностно должен быть знаком каждый.

Особенности строения

Итак, первым делом следует отметить, что этот орган расположен с левой стороны грудной клетки. Хотя есть в нашем мире немногочисленная группа совершенно уникальных людей – у них сердце находится с правой стороны. Обычно такие личности имеют очень своеобразное строение организма, то есть зеркальное. И, соответственно, сердце тоже находится противоположно обычному расположению.

Вообще, этот орган состоит из четырех полостей – из левого и правого предсердий, а также из желудочков. Эти камеры делятся перегородками. Довольно своеобразным строением отличается сердце. Рисунок, на котором изображен орган, точно показывает, что он из себя представляет. Но полости – это ещё не самое важное. Отдельного внимания заслуживают клапаны, отвечающие за ток крови.

Расположение сердечных клапанов

Первое, что стоит сказать об этой части сердца, так это то, что в левое предсердие уходят легочные вены, а в правое – полые. Из правого и левого желудочков исходит восходящая аорта, а также легочный ствол. Итак, эту тему стоит рассмотреть подробнее. Левый желудочек разделён с предсердием (расположенным с той же стороны) митральным клапаном, который ещё называется двухстворчатым. А правый разделён с предсердием трёхстворчатым клапаном. Ещё в сердце, рисунок которого позволяет в подробностях рассмотреть строение этого органа, находятся аортальный и легочный клапаны. Они отвечают за процесс вытекания крови из пресловутых желудочков.

Процесс кровообращения

Какая функция сердца является самой главной? Естественно, кровообращение. Без этого организм не смог бы полноценно функционировать. Все знают, что сердце осуществляет два круга кровообращения – малый и большой. Первый из перечисленных начинается в правом желудочке, а конец его находится в левом предсердии. Он отвечает за полноценный газообмен в альвеолах легких. Касательно второго стоит отметить, что большой круг начинается в левом желудочке, а заканчивается, как можно догадаться, в правом предсердии. Он отвечает за обеспечение кровью не только легких, но ещё и других органов человека. Всё это полноценно осуществляется только при здоровом сердце.

Клапанный механизм в действии

Многое было сказано о клапанах и о том, какую функцию выполняет сердце. Их работа должна быть четкой и слаженной. Ведь насосная функция сердца зависит именно от клапанов, которые в совокупности образуют целый механизм. Трехстворчатый открывается – и кровь переходит в правый желудочек из предсердия. Как только он наполняется кровью, то клапан под воздействием давления мышцы закрывается. И тогда кровь может выйти лишь через легочный ствол, в который ведёт легочный клапан, открывающийся под давлением крови, что повышается во время сокращения правого желудочка. И кровь может поступить туда лишь в том случае, если открыт митральный клапан. Вход в аорту закрывается аортальным клапаном, состоящим из трех створок, что напоминают внешним видом полумесяцы. Когда левый желудочек расслаблен – он закрыт, и так венозная кровь переходит в правое предсердие. Таким образом и осуществляется кровообращение. Конечно, на словах это всё очень долго, однако на самом деле это занимает лишь мгновение. Настолько быстро работает наше сердце.

Факты, которые стоит знать

Строение и функции этого органа не только важны, они ещё и интересны. Так, например, не каждый знает, что циркуляция крови осуществляется около 100 000 раз за сутки на расстоянии порядка 100 000 километров! Поразительно, но именно такую длину составляют все сосуды нашего тела. А если говорить о том, сколько раз в год сокращается наше сердце, то тут показатели просто астрономические – более 34 миллионов! И, наконец, последние данные – за этот временной промежуток сердце перекачивает три миллиона литров крови. Это невероятно много. Так что, если задаваться вопросом касательно того, какую функцию выполняет сердце, то можно однозначно сказать – жизненно важную. И выполняет для этого гигантскую работу. Стоит отметить ещё один нюанс: на одно единственное сокращение уходит такое количество энергии, которого хватило бы для поднятия груза в 400 грамм веса на высоту 1 метр. И это ещё учитывая тот факт, что сердце, находясь в спокойном состоянии, тратит лишь 15 процентов от того количества своих запасов, которыми оно располагает. Но если орган выполняет тяжелую работу, то он затрачивает 35% своей энергии. Таково наше сердце, строение и функции которого действительно особенны и уникальны.

Миокард и его специфика

Здесь можно говорить долго и довольно много. Взять, к примеру, сократительные клетки миокарда. Обсуждая функции сердца, нельзя не затронуть вниманием и этот момент. Дело в том, что они на протяжении долгих лет работают без остановки. Потому очень важно, чтобы они постоянно снабжались воздухом. Отсутствие кислорода и других питательных веществ отрицательно влияет на функции сердца человека. Если они не будут поступать, то клетки начнут отмирать, причем моментально. Ведь они не делают запасов, которые могли бы пригодиться в таких случаях. Жизнь сердечных клеток – это неустанное кровообращение. Причем мышца, которая насыщена кровью, может голодать. Ведь миокард кровью, которая наполняет его полости, не питается. Кислород и все питательные вещества идут через сосуды, отходящие от аорты.

Нагнетательная функция

Является одной из основных. И заключается она в чередовании диастолы и систолы сердечных желудочков — это попеременное их расслабление и сокращение. Когда осуществляется диастола, то желудочки наполняются кровью. Если же происходит систола, то они передают кровь в легочный ствол и в аорту, т. е. в крупные артерии. Как можно помнить – рядом с желудочками находятся сердечные клапаны, являющиеся препятствием обратному приливу крови в сердце из артерии. Ведь кровь, перед тем как наполнить желудочки, проходит через крупные вены прямиком в предсердия. Сокращения — это предшествие систолы желудочков. Можно сказать, что предсердия – это некий вспомогательный насос, помогающий заполнить желудочки.

Функциональные элементы сердца

Их значение так же важно, как и работа, осуществляемая клапанами. Мышечное волокно является как раз одной из функциональных составляющих. Это цепочка, составленная из клеток миокарда, которые соединены один с другим и заключены в единую саркоплазматическую мембрану. Следует отметить, что волокна делятся на несколько типов. Всё зависит от их функциональных, а также морфологических индивидуальных особенностей. Первый тип — это волокна миокарда желудочков и предсердий. Именно они составляют главную мышечную массу и являются теми, что обеспечивают нагнетательную функцию. А второй тип — это мышечные волокна так называемой проводящей системы. Они отвечают за появление возбуждения, а также за его передачу к клеткам миокарда. Так что учащающееся сердцебиение – это следствие нарушения в функциональных составляющих центрального органа человека.

Последствия нарушения работы сердца

От того, насколько хорошо осуществляются функции сердца человека, зависит его здоровье, об этом уже говорилось. К сожалению, сегодня многие страдают заболеваниями, связанными с этим органом. Ими активно болеют люди пожилого и преклонного возраста. И это связано с тем, что было упомянуто – этот орган работает без остановки на протяжении всей жизни, и не удивительно, что спустя 50-60 лет беспрерывного труда он устает. Три человека из пяти умирают из-за сердечных заболеваний, преимущественно от инфарктов.

К болезням относят три главные группы недугов, которые поражают сосуды, клапаны и ткани оболочек. Например, атеросклероз — то заболевание, что поражает сердечные сосуды. Кстати, наиболее часто встречающийся недуг. Или сердечная недостаточность, тоже многие ею страдают. Ещё к серьезным болезням надо отнести порок. Суть заболевания кроется в нарушении какой-либо функции клапанов сердца. Причем порок может быть либо приобретенным, либо врожденным. Аритмия также возникает, если функции сердца человека нарушаются. Чаще всего она появляется из-за сбитой последовательности, частоты или ритма сердцебиения. Некоторые люди болеют стенокардией (кислородное голодание). И напоследок вниманием следует отметить такое нарушение, как инфаркт миокарда. Разновидность ишемической болезни – когда возникает это заболевание, участок миокарда перестает насыщаться кровью, либо это происходит не так интенсивно, как обычно.

Учащенное сердцебиение

Исходя из всего вышеперечисленного, можно понять, что если какие-то изменения происходят с нашим главным органом – то это определенно нарушение какой-либо функции сердца. Пожалуй, самым распространенным и чаще всего наблюдаемым недугом является учащенное сердцебиение. Это может быть тахикардия, которая возникает из-за ишемической болезни, миокардита, миокардиодистрофии или по причине порока. Но иногда данный недуг связан не с сердцем – он может быть из-за заболевания щитовидной железы, климакса или проявившей себя опухоли. Многие люди просто не обращают внимания на периодически возникающие боли или странные ощущения. И зря, ведь наше сердце испытывает огромную нагрузку. Особенно внимательно отнестись к этому следует в том случае, если собственная деятельность связана с нервной работой, стрессами и срывами.

Дополнительные функции

Кроме осуществления кровообращения, у этого важного органа есть и другие возможности. Какие основные функции сердца следует выделить ещё? Пожалуй, так называемый автоматизм – его способность вырабатывать такие импульсы, которые провоцируют возбуждение. Самым большим автоматизмом отличается синусовый узел. Ещё нельзя забыть про проводимость – функция миокарда, а точнее его способность передавать импульсы прямиком в сократительную часть сердца. Собственно, возбудимость – процесс учащения сердцебиения под оказанием влияния импульсов. И, конечно же, рефрактерность, заключающаяся в отсутствии возможности активироваться возбужденным клеткам миокарда в том случае, если к ним начали поступать дополнительные сигналы. Делится она на абсолютную (когда сердце абсолютно апатично по отношению к любому возбуждению), а также на относительное (орган реагирует на очень сильное проявление). Так что функции сердца человека безграничны.

Единственное, что хотелось бы отметить – так это то, что за ним нужно ухаживать. Ведь этот орган очень важен, и именно от его состояния зависит длительность жизни человека. Таким образом, исходя из всего вышесказанного, можно с уверенностью заявить, что сердце, строение и функции которого были рассмотрены подробным образом, – это механизм, состоящий из массы сосудов, полостей и клапанов, связанных между собой одной целью – обеспечить полноценное кровообращение. Ведь оно необходимо для жизни любого живого существа. Так что именно в этом и заключаются основные функции сердца.

Физиология сердца человека

Физиология сердца является понятием, в котором должен разбираться любой врач. Эти знания очень важны в клинической практике и позволяют понимать работу сердца в норме, чтобы при необходимости сопоставить показатели при возникновении патологии работы сердечной мышцы.

Каковы функции сердечной мышцы?

Для начала следует разобраться, каковы функции сердца, физиология данного органа будет тогда более понятна. Итак, главной функцией сердечной мышцы является нагнетание крови из вены в артерию в ритмичном темпе, при котором создается градиент давления, что влечет за собой ее бесперебойное движение. То есть функцией сердца является обеспечение кровообращения кровяным сообщением кинетической энергии. Многие люди ассоциируют миокард с насосом. Только, в отличие от данного механизма, сердце отличается высокой производительностью и скоростью, гладкостью переходных процессов и запасом прочности. В сердце постоянно обновляются ткани.

Кровообращение, его компоненты

Чтобы разобраться в физиологии кровообращения сердца, следует понимать, какие существуют компоненты кровообращения.

Кровеносная система состоит из четырех элементов: сердечной мышцы, кровеносных сосудов, механизма регуляции и органов, которые являются кровяными депо. Данная система – это составляющий компонент сердечно-сосудистой системы (в сердечно-сосудистую систему входит также и лимфатическая система).

Благодаря наличию последней системы кровь бесперебойно двигается по сосудам. Но здесь оказывают влияние такие факторы, как: работа сердечной мышцы в качестве «насоса», разница уровня давления в сердечно-сосудистой системе, клапаны сердца и вен, которые не позволяют крови оттекать обратно, а также замкнутость. Помимо этого, влияние оказывают эластичность стенок сосудов, отрицательное давление внутриплевральное, благодаря которому кровь «присасывается» и более легко возвращается к сердцу по венам, а также сила тяжести крови. Благодаря сокращению скелетных мышц кровь проталкивается, дыхание становится более частым и глубоким, и это приводит к тому, что плевральное давление снижается, повышается активность проприорецепторов, увеличивая возбудимость в центральной нервной системе и частоту сокращений сердечной мышцы.

Круги кровообращения

В организме человека существуют два круга кровообращения: большой и малый. Вместе с сердцем они образуют систему замкнутого типа. Разбираясь в физиологии сердца и сосудов, следует понимать, как циркулирует кровь по ним.

Еще в 1553 году М. Сервет описал малый круг кровообращения. Он берет начало из правого желудочка и переходит в легочный ствол и затем в легкие. Именно в легких осуществляется газообмен, далее кровь проходит по венам легкого и прибывает в левое предсердие. Благодаря этому происходит обогащение крови кислородом. Далее, насыщенная кислородом, она протекает в левый желудочек, в котором берет свое начало большой круг.

О большом круге кровообращения человечеству стало известно в 1685 году, и открыл его У. Гарвей. Согласно основам физиологии сердца и кровеносной системы, кровь, которая обогатилась кислородом, двигается по аорте, направляясь к небольшим сосудам, через которые переносится к органам и тканям. В них происходит газообмен.

Также в организме человека есть верхняя и нижняя полые вены, впадающие в правое предсердие. По ним двигается венозная кровь, которая содержит немного кислорода. Следует также обратить внимание, что по большому кругу артериальная кровь проходит через артерии, а венозная – через вены. В малом круге все наоборот.

Физиология сердца и его проводящая система

Теперь давайте разберемся в физиологии сердца поподробнее. Миокард представляет собой поперечно-полосатую мышечную ткань, которая состоит из особых отдельных клеток под названием кардиомиоциты. Эти клетки соединяются между собой нексусами и образуют собой мышечное волокно сердца. Миокард не является анатомически целостным органом, но работает как синцитий. Нексусы быстро проводят возбуждение с одной клетки на другие.

Согласно физиологии строения сердца, в нем выделяют два вида мышц по особенностям функционирования, и это атипическая мускулатура и действующий миокард, который состоит из мышечных волокон, характеризующихся достаточно развитой полосато-поперечной исчерченностью.

Основные физиологические свойства миокарда

Физиология сердца говорит о том, что данный орган обладает несколькими физиологическими свойствами. И это:

• Возбудимость.
• Проводимость и низкая лабильность.
• Сократимость и рефрактерность.

Что касается возбудимости, то она является способностью поперечно-полосатых мышц реагировать на нервные импульсы. Она не такая большая, как у аналогичных мышц скелетного типа. Клеткам действующего миокарда присуща большая величина мембранного потенциала, что вызывает их реакцию только на значительное раздражение.

Физиология проводимой системы сердца такова, что из-за того, что проводящая скорость возбуждения небольшая, предсердия и желудочки начинают сокращаться попеременно.

Рефрактерности, наоборот, присущ длительный период, который имеет связь с периодом действия. Из-за того, что рефрактерный период длительный, сердечная мышца сокращается по одиночному типу, а также по закону «либо все, либо ничего».

Атипичным мышечным волокнам присущи слабовыраженные свойства сократимости, но при этом такие волокна обладают высоким уровнем обменных процессов. Здесь на помощь приходят митихондрии, функция которых близка функциям нервных волокон. Митихондрии проводят нервные импульсы и обеспечивают генерацию. Проводящая система сердца образуется именно благодаря атипическому миокарду.

Атипический миокард и его основные свойства

• Уровень возбудимости атипического миокарда меньше, чем у мышц скелета, но при этом она больше, чем та, которая характерна для сократительного миокарда. Нервные импульсы генерируются именно здесь.
• Проводимость атипического миокарда тоже ниже, чем у мышц скелета, но при этом, наоборот, выше, чем у миокарда сократительного.
• В длительном рефрактерном периоде здесь возникают потенциал действия и ионы кальция.
• Для атипического миокарда характерна маленькая лабильность и небольшая способность сокращаться.
• Клетки самостоятельно генерируют нервный импульс (автоматия).

Проводящая система атипических мышц

Изучая физиологию работы сердца, следует упомянуть о том, что проводящая система атипических мышц состоит из узла синоатриального, расположенного справа на задней стенке, на границе, разделяющей верхнюю и нижнюю полые вены, узла атриовентрикулярного, посылающего импульсы желудочкам (расположен снизу межпредсердной перегородки), пучка Гиса (проходит сквозь предсердно-желудочную перегородку в желудочек). Еще один компонент атипической мышцы – это волокно Пуркинье, ветви которого отданы кардиомиоцитам.

Также здесь имеются и другие структуры: пучки Кента и Мейгайля (первые идут по латеральному краю сердечной мышцы и соединяют желудочки и предсердие, а второй находится снизу атриовентрикулярного узла и передает сигналы в желудочки, не затрагивая пучки Гиса). Именно благодаря этим структурам, в случае, если атриовентрикулярный узел будет выключен, обеспечивается передача импульсов, которые влекут за собой поступление лишней информации при заболевании и вызывают дополнительное сокращение сердечной мышцы.

Что такое сердечный цикл?

Физиология функций сердца такова, что сокращение сердечной мышцы можно назвать хорошо организованным периодическим процессом. Организовать этот процесс помогает проводящая система сердца.

Так как сердце ритмично сокращается, кровь периодически изгоняется в кровеносную систему. Сердечным циклом называется тот период, когда сердечная мышца сокращается и расслабляется. Данный цикл состоит из систол желудочков и предсердий, а также паузы. При систоле предсердий давление повышается от 1-2 миллиметров ртутного столба до 6-9 и до 8-9 миллиметров ртутного столба в правом и левом предсердиях соответственно. В итоге кровь поступает к желудочкам через предсердно-желудочковые отверстия. Когда давление в левом и правом желудочках достигает 65 и 5-12 миллиметров ртутного столба соответственно, происходит изгнание крови и возникает желудочковая диастола, влекущая быстрое падение давления в желудочках. При этом повышается давление в крупных сосудах, что приводит к захлопыванию полулунных клапанов. Когда давление в желудочках упадет до ноля, откроются клапаны створчатого типа, и наступит фаза, при которой желудочки наполняются. Данная фаза завершает диастолу.

Какова продолжительность фаз цикла сердечной мышцы? Этот вопрос интересует многих людей, интересующихся физиологией регуляции сердца. Можно сказать только одно: их длительность является непостоянной величиной. Здесь решающим фактором считается частота ритма сердечной мышцы. Если функции сердца расстроятся, то при одинаковом ритме продолжительность фазы может различаться.

Внешние признаки деятельности сердца

Для сердечной мышцы характерны внешние признаки ее работы. К ним относят:

• Толчок верхушечный.
• Электрические явления.
• Тоны сердца.

Минутный и систолический объемы миокарда также являются показателями его работы.

В то время, когда происходит систола желудочков, сердце делает поворот слева направо, меняя первоначальную эллипсоидную форму на округлую. При этом верхняя часть сердечной мышцы приподнимается и давит на грудную клетку в V-образном межреберье с левой стороны. Так возникает верхушечный толчок.

Что касается физиологии тонов сердца, то о них следует упомянуть отдельно. Тоны являются звуковыми явлениями, которые возникают во время работы сердечной мышцы. Всего в работе сердца выделяют два тона. Первый тон – он же систолический – который характерен для предсердно-желудочковых клапанов. Второй тон – диастолический – возникает в момент закрытия клапанов легочного ствола и аорты. Первый тон длительный, глухой и ниже второго. Второй тон высокий и короткий.

Законы сердечной деятельности

Всего можно выделить два закона сердечной деятельности: закон сердечного волокна и закон ритма сердечной мышцы.

Первый (О. Франка — Э. Старлинга) гласит о том, что чем более растянуто волокно мышц, тем сильнее будет его дальнейшее сокращение. На уровень растяжения влияет объем крови, накопившейся в сердце в период диастолы. Чем больше объем, тем энергичнее будет сокращение во время систолы.

Второй (Ф. Бейнбриджа) гласит о том, что когда повышается кровяное давление в полых венах (в устьях), наблюдается увеличение частоты и силы сокращений мышцы на рефлекторном уровне.

Оба этих закона работают одновременно. Их относят к механизму саморегуляции, который помогает приспособить работу сердечной мышцы к различным условиям существования.

Рассматривая физиологию сердца кратко, нельзя не упомянуть о том, что на работу данного органа влияют также некоторые гормоны, медиаторы и минеральные соли (электролиты). Например, ацетилхопин (медиатор) и переизбыток калиевых ионов ослабляют сердечную деятельность, делая ритм редким, вследствие чего может возникнуть даже остановка сердца. А большое количество ионов кальция, адреналин и норадреналин, напротив, способствуют усилению сердечной деятельности и ее учащению. Адреналин, к тому же, расширяет венечные сосуды, благодаря чему питание миокарда улучшается.

Механизмы регуляции сердечной деятельности

В соответствии с потребностями организма в кислороде и питании частота и сила сокращений сердечной мышцы может различаться. Деятельность сердца регулируется особыми нейрогуморальными механизмами.

Но у сердца имеются и собственные механизмы регулирования деятельности. Некоторые из них напрямую связаны со свойствами, которыми обладают волокна миокарда. Здесь наблюдается зависимость между силой сокращения волокна и величиной ритма сердечной мышцы, а также зависимость энергии сокращения и степени растяжения волокна в период диастолы.

Упругое свойство волокон миокарда, которое проявляется не в процессе активного спряжения, называется пассивным. Носителями упругих свойств считаются опорно-трофический остов, а также актомиозиновые мосты, которые расположены и в не активной мышце. Остов очень позитивно влияет на упругость миокарда тогда, когда возникают склеротические процессы.

Если у человека наблюдается ишемическая контрактура или воспалительные болезни миокарда, то мостиковая жесткость повышается.

Работа сердечно-сосудистой системы является сложным процессом. Любой сбой может повлечь за собой негативные последствия. Регулярно обращайтесь к врачу и не пренебрегайте его рекомендациями. Ведь предотвратить заболевание гораздо легче, чем лечить его, тратя деньги на дорогостоящие медикаменты.