Сердце человека — Википедия

Сердце человека — это конусообразный полый мышечный орган, в который поступает кровь из впадающих в него венозных стволов и перекачивающий её в артерии, которые примыкают к сердцу. Полость сердца разделена на два предсердия и два желудочка. Левое предсердие и левый желудочек в совокупности образуют «артериальное сердце», названное так по типу проходящей через него крови, правый желудочек и правое предсердие объединяются в «венозное сердце», названное по тому же принципу. Сокращение сердца называется систола, а расслабление — диастола^{[B: 1]}.

Форма сердца не одинакова у разных людей. Она определяется возрастом, полом, телосложением, здоровьем и другими факторами. В упрощенных моделях описывается сферой, эллипсоидами, фигурами пересечения эллиптического параболоида и трёхосного эллипсоида. Мера вытянутости (фактор) формы есть отношение наибольших продольного и поперечного линейных размеров сердца. При гиперстеническом типе телосложения отношение близко к единице и астеническом — порядка 1,5. Длина сердца взрослого человека колеблется от 10 до 15 см (чаще 12—13 см), ширина в основании 8—11 см (чаще 9—10 см) и переднезадний размер 5—8,5 см (чаще 6,5—7 см). Масса сердца в среднем составляет у мужчин 332 г (от 274 до 385 г), у женщин — 253 г (от 203 до 302 г)

[B: 2]

Анатомическое строение сердца

Сердце находится в центре грудной клетки и смещено нижним левым краем в левую сторону, в так называемой околосердечной сумке — перикарде, который отделяет сердце от других органов.

По отношению к средней линии тела сердце располагается несимметрично — около 2/3 слева от неё и около 1/3 — справа. В зависимости от направления проекции продольной оси (от середины его основания до верхушки) на переднюю грудную стенку различают поперечное, косое и вертикальное положение сердца. Вертикальное положение чаще встречается у людей с узкой и длинной грудной клеткой, поперечное — у лиц с широкой и короткой грудной клеткой.

Сердце состоит из четырёх отдельных полостей, называемых камерами: левое предсердие, правое предсердие, левый желудочек, правый желудочек. Они разделены перегородками. В правое предсердие входят полые, в левое предсердие — лёгочные вены. Из правого желудочка и левого желудочка выходят, соответственно, лёгочная артерия (лёгочный ствол) и восходящая аорта. Правый желудочек и левое предсердие замыкают малый круг кровообращения, левый желудочек и правое предсердие — большой круг. Сердце расположено в нижней части переднего средостения, большая часть его передней поверхности прикрыта лёгкими с впадающими участками полых и лёгочных вен, а также выходящими аортой и лёгочным стволом. В полости перикарда содержится небольшое количество серозной жидкости.

[B: 2]

Стенка левого желудочка приблизительно в три раза толще, чем стенка правого желудочка, так как левый должен быть достаточно сильным, чтобы вытолкнуть кровь в большой круг кровообращения для всего организма (сопротивление потоку крови в большом круге кровообращения в несколько раз больше, а давление крови в несколько раз выше, чем в малом круге кровообращения).

Существует необходимость поддержания тока крови в одном направлении, в противном случае сердце могло бы наполниться той самой кровью, которая перед этим была отправлена в артерии. Ответственными за ток крови в одном направлении являются клапаны, которые в соответствующий момент открываются и закрываются, пропуская кровь или ставя ей заслон. Клапан между левым предсердием и левым желудочком называется митральный клапан или двухстворчатый клапан, так как состоит из двух лепестков. Клапан между правым предсердием и правым желудочком носит название трёхстворчатый клапан — он состоит из трёх лепестков. В сердце находятся ещё аортальный и лёгочный клапаны. Они контролируют вытекание крови из обоих желудочков.

Кровоснабжение

Каждая клетка сердечной ткани должна иметь постоянное поступление кислорода и питательных веществ. Этот процесс обеспечивается собственным кровообращением сердца по системе его коронарных сосудов; его принято обозначать как «

коронарное кровообращение». Название происходит от 2 артерий, которые, как венец, оплетают сердце. Коронарные артерии непосредственно отходят от аорты. Через коронарную систему проходит до 20 % вытолкнутой сердцем крови. Только такая мощная порция обогащенной кислородом крови обеспечивает непрерывную работу животворного насоса человеческого организма.

Иннервация

Сердце получает чувствительную, симпатическую и парасимпатическую иннервацию. Симпатические волокна от правого и левого симпатических стволов, проходя в составе сердечных нервов, передают импульсы, которые ускоряют ритм сердца, расширяют просвет венечных артерий, а парасимпатические волокна проводят импульсы, которые замедляют сердечный ритм и сужают просвет венечных артерий. Чувствительные волокна от рецепторов стенок сердца и его сосудов идут в составе нервов к соответствующим центрам спинного и головного мозга.

Гистологическое строение сердца

Стенка сердца состоит из трёх слоёв — эпикарда, миокарда и эндокарда. Эпикард состоит из тонкой (не более 0,3—0,7 мм) пластинки соединительной ткани, эндокард состоит из эпителиальной ткани, а миокард состоит из сердечной поперечно-полосатой мышечной ткани. Клетки миокарда принято называть кардиомиоцитами.

Миокард густо пронизан кровеносными сосудами и нервными волокнами, образующими несколько нервных сплетений. На каждый капилляр миокарда приходится примерно четыре нервных волокна.^{[B: 3]}

Биофизический взгляд на строение сердца

Схема пространственно-временной организации нормальной работы сердца человека. Зеленые надписи и стрелки указывают время прихода волны возбуждения в данную область сердца. Голубые врезки показывают форму профиля бегущей волны (т. н. «потенциала действия») в разных областях сердца, обусловленную различием свойств элементов возбудимой среды, которую формируют ткани сердца. Бежевая врезка — нормальное распространение бегущей волны возбуждения из пейсмейкерной зоны в центре (синусового узла) в сторону краев (по рабочему миокарду) в простейшей имитационной математической модели.

С точки зрения кардиофизики, сердце представляет собой многокомпонентную полимерную неоднородную активную среду естественного происхождения. Тонкая организация структуры этой среды и обеспечивает её основные биологические функции.

Неоднородная структура сердца, лежащая в основе его тонкой организации, была многократно подтверждена сначала при помощи методов электрофизиологии, а затем и методами вычислительной биологии (см. рисунок).

Автоволновые свойства сердечной ткани уже более чем полстолетия активно исследуются и российской, и мировой наукой.

Новый научный взгляд на этот биологический объект позволяет по-новому подойти к решению проблемы создания искусственного сердца: задача сводится к налаживанию базирующегося на современных нанотехнологиях производства искусственной полимерной активной среды с аналогичной автоволновой функцией

[B: 4]^{[B: 5]}.

Физиология сердечной деятельности

Сердечная деятельность

Исторически принято^{[B: 1]} выделять следующие физиологические свойства сердечной ткани:

Автоматия сердца — это способность сердца ритмически сокращаться под влиянием импульсов, зарождающихся в нём самом.

Возбудимость сердца — это способность сердечной мышцы возбуждаться от различных раздражителей физической или химической природы, сопровождающееся изменениями физико-химических свойств ткани.

Проводимость сердца — осуществляется в сердце электрическим путём вследствие образования потенциала действия в клетках пейс-мейкерах. Местом перехода возбуждения с одной клетки на другую, служат нексусы.

Сократимость сердца  — сила сокращения сердечной мышцы прямо пропорциональна начальной длине мышечных волокон.

Рефрактерность миокарда — такое временное состояние невозбудимости тканей.

Явления автоматии, возбудимости и проводимости могут объединяться понятием «

автоволновая функция сердца»^{[B: 4][B: 5]}.

Считается, что сердечная деятельность нацелена на обеспечение насосной функции сердца, то есть «основной физиологической функцией сердца является ритмическое нагнетание крови в сосудистую систему»^{[B: 6]}.

Кровообращение

Выполняя в системе кровообращения насосную функцию, сердце постоянно нагнетает кровь в артерии. Сердце человека — это своеобразный насос, который обеспечивает постоянное и непрерывное движение крови по сосудам в нужном направлении.

Двухстворчатый и трёхстворчатый клапаны обеспечивают ток крови в одном направлении — из предсердий в желудочки.

Цикл работы сердца

Здоровое сердце ритмично и без перерывов сжимается и разжимается. В одном цикле работы сердца различают три фазы:

1. Наполненные кровью предсердия сокращаются. При этом кровь через открытые клапаны нагнетается в желудочки сердца (они в это время остаются в состоянии расслабления). Сокращение предсердий начинается с места впадения в него вен, поэтому устья их сжаты и попасть назад в вены кровь не может.
2. Происходит сокращение желудочков с одновременным расслаблением предсердий. Трёхстворчатые и двустворчатые клапаны, отделяющие предсердия от желудочков, поднимаются, захлопываются и препятствуют возврату крови в предсердия, а аортальный и лёгочный клапаны открываются. Сокращение желудочков нагнетает кровь в аорту и лёгочную артерию.
3. Пауза (диастола) короткий период отдыха этого органа. Во время паузы из вен кровь попадает в предсердия и частично стекает в желудочки. Когда начнётся новый цикл, оставшаяся в предсердиях кровь будет вытолкнута в желудочки — цикл повторится.

Один цикл работы сердца длится около 0,85 сек., из которых на время сокращения предсердий приходится только 0,11 сек., на время сокращения желудочков 0,32 сек., и самый длинный — период отдыха, продолжающийся 0,4 сек. Сердце взрослого человека, находящегося в покое, работает в системе около 70 циклов в минуту.

Автоматизм сердца

Схематическое изображение проводящей системы сердца (выделено синим цветом): (1) синусо-предсердный узел, (2) предсердно-желудочковый узел

Определённая часть сердечной мышцы специализируется на выдаче остальному сердцу управляющих сигналов в форме соответствующих импульсов автоволновой природы; эта специализированная часть сердца получила название Проводящая система сердца (ПСС). Именно она обеспечивает автоматизм сердца.

Автоматизм — способность сердца возбуждаться под влиянием импульсов, возникающих в кардиомиоцитах без внешних раздражителей. В физиологических условиях наивысшим автоматизмом в сердце обладает САУ, поэтому его называют автоматическим центром первого порядка. А.В. Ардашев и др., 2009 [B: 7]

Синусно-предсердный узел, называемый водителем ритма 1-го порядка и расположенный на своде правого предсердия, является важной частью ПСС.^[1] Путём отправки регулярных автоволновых импульсов он управляет частотой сердечного цикла. Эти импульсы через пути проведения предсердий поступают в предсердно-желудочковый узел и дальше — в отдельные клетки рабочего миокарда, вызывая их сокращение.

Таким образом, ПСС при помощи координации сокращений предсердий и желудочков обеспечивает ритмичную работу сердца, то есть нормальную сердечную деятельность.

Регуляция работы сердца

Работа сердца регулируется при помощи миогенных, нервных и гуморальных механизмов.

Миогенный, или гемодинамический, механизм регуляции разделяют на: гетерометрический и гомеометрический^{[B: 8]}.

Нервная система регулирует частоту и силу сердечных сокращений: (симпатическая нервная система обуславливает усиление сокращений, парасимпатическая — ослабляет).

Воздействие эндокринной системы на сердце происходит при посредстве гормонов, которые могут усиливать или ослаблять силу сердечных сокращений, изменять их частоту. Основной эндокринной железой, регулирующей работу сердца, можно считать надпочечники: они выделяют гормоны адреналин и норадреналин, действие которых на сердце соответствуют функциям симпатической нервной системы. Эффект на работу сердца оказывают также ионы кальция и калия, а также эндорфины и множество иных биологически активных веществ.

Инструментальные методы диагностики работы сердца

Ультразвуковое исследование сердца

Достаточно информативным методом визуализации структуры, физиологических процессов, патологий, и гемодинамики (допплерография). В отличии от методов основанных на рентген технологии — не имеет лучевой нагрузки. К достоинствам метода можно также отнести быстроту исследование, безопасность, доступность.

Электрические явления

Работа сердца (как и любой мышцы) сопровождается электрическими явлениями, которые вызывают появление электромагнитного поля вокруг работающего органа. Электрическую активность сердца можно зарегистрировать при помощи различных методов электрокардиографии, дающей картину изменений во времени разности потенциалов на поверхности тела человека, либо электрофизиологического исследования миокарда, позволяющее проследить пути распространения волн возбуждения непосредственно на эндокарде. Эти методы играют важную роль в диагностике инфаркта и других заболеваний сердечно-сосудистой системы.

Акустические явления

Акустические явления, называемые тонами сердца, можно услышать, прикладывая к грудной клетке ухо или стетоскоп. Каждый сердечный цикл в норме разделяют на 4 тона. Ухом при каждом сокращении слышны первые 2. Более долгий и низкий связан с закрытием дву- и трёхстворчатого клапанов, более короткий и высокий — это закрываются клапаны аорты и лёгочной артерии. Между одним и вторым тоном идёт фаза сокращения желудочков.

Механическая активность

Сердечные сокращения сопровождаются рядом механических проявлений, регистрируя которые, также можно получить представление о динамике сокращения сердца. Например, в пятом межреберье слева, на 1 см кнутри от среднеключичной линии, в момент сокращения сердца ощущается верхушечный толчок. В период диастолы сердце напоминает эллипсоид, ось которого направлена сверху вниз и справа налево. При сокращении желудочков форма сердца приближается к шару, при этом продольный диаметр сердца уменьшается, а поперечный возрастает. Уплотненный миокард левого желудочка касается внутренней поверхности грудной стенки. Одновременно опущенная к диафрагме при диастоле верхушка сердца в момент систолы приподнимается и ударяется о переднюю стенку грудной клетки. Все это и вызывает появление верхушечного толчка.^{[B: 6]}

Для анализа механической активности сердца используют ряд специальных методов.

Кинетокардиография^{[прим. 1]} — метод регистрации низкочастотных вибраций грудной клетки, обусловленных механической деятельностью сердца; позволяет изучить фазовую структуру цикла левого и правого желудочков сердца одновременно.

Электрокимография — метод электрической регистрации движения контура сердечной тени на экране рентгеновского аппарата^[2]. К экрану у краев контура сердца прикладывают фотоэлемент, соединенный с осциллографом. При движениях сердца изменяется освещенность фотоэлемента, что регистрируется осциллографом в виде кривой. Получаются кривые сокращения и расслабления сердца.

Баллистокардиография — метод, основанный на том, что изгнание крови из желудочков и её движение в крупных сосудах вызывают колебания всего тела, зависящие от явлений реактивной отдачи, подобных тем, которые наблюдаются при выстреле из пушки (название методики «баллистокардиография» происходит от слова «баллиста» — метательный снаряд). Кривые смещений тела, записываемые баллистокардиографом и зависящие от работы сердца, имеют в норме характерный вид. Для их регистрации существует несколько различных способов и приборов.

Динамокардиография — метод, основан на том, что движения сердца в грудной клетке и перемещение крови из сердца в сосуды сопровождаются смещением центра тяжести грудной клетки по отношению к той поверхности, на которой лежит человек.^[3] Обследуемый лежит на специальном столе, на котором смонтировано особое устройство с датчиками — преобразователями механических величин в электрические колебания. Устройство находится под грудной клеткой исследуемого. Смещения центра тяжести регистрируются осциллографом в виде кривых. На динамокардиограмме отмечаются все фазы сердечного цикла: систола предсердий, периоды напряжения желудочков и изгнания из них крови, протодиастолический период, периоды расслабления и наполнения желудочков кровью.

Фонокардиография — метод регистрации тонов сердца на фонокардиограмме. Если в левой половине грудной клетки на уровне IV—V ребра обследуемого приложить чувствительный микрофон, соединенный с усилителем и осциллографом, то возможно зарегистрировать на фотобумаге тоны сердца в виде кривых. Этот метод используется для диагностики поражений клапанов сердца.^[3]

См. также

Комментарии

Примечания

1. ↑ Бабский Е. Б. Физиология человека. — 2-е изд. — М: Медицина, 1972. — С. 69.
2. ↑ Косицкий Г. И. Физиология человека. — 3-е изд. — М: Медицина, 1985. — С. 255.
3. ↑ ^{1 2} Косицкий Г. И. Физиология человека. — 3-е изд. — М: Медицина, 1985. — С. 256.

1. ↑ ^{1 2} Дудель Й., Рюэгг Й., Шмидт Р. и др. Физиология человека: в 3-х томах. Пер. с англ = Human Physiology / под ред. Р. Шмидта и Г. Тевса. — 3. — М.: Мир, 2010. — Т. 1. — 323 с илл. с. — 1000 экз. — ISBN 978-5-03-003834-6.
2. ↑ ^{1 2} Привес М. Г., Лысенков Н. К., Бушкович В. И. Анатомия человека. — 11-е переработанное и дополненное. — М.: Медицина, 1985.
3. ↑ Гистология. — М.
4. ↑ ^{1 2} Елькин Ю. Е., Москаленко А. В. Базовые механизмы аритмий сердца // Клиническая аритмология / Под ред. проф. А. В. Ардашева. — М.: МЕДПРАКТИКА-М, 2009. — С. 45—74. — 1220 с. — ISBN 978-5-98803-198-7.
5. ↑ ^{1 2} Tachycardia as “Shadow Play” // Tachycardia / Takumi Yamada, editor. — Croatia: InTech, 2012. — P. 97—122. — 202 p. — ISBN 978-953-51-0413-1.
6. ↑ ^{1 2} Физиология человека / под ред. В. М. Покровского и Г. Ф. Коротько. — 3. — М.: Медицина, 2007. — 656 с. — (Учебная литература для студентов медицинских вузов). — 10 000 экз. — ISBN 5-225-04729-7.
7. ↑ Анатомия и физиология проводящей системы сердца // Клиническая аритмология / Под ред. проф. А. В. Ардашева. — М.: МЕДПРАКТИКА-М, 2009. — С. 35—41. — 1220 с. — ISBN 978-5-98803-198-7.
8. ↑ Судаков К. В. Нормальная физиология. — М.: Медицинское информационное агентство, 2006. — С. 329. — 920 с. — ISBN 5-89481-294-1.

Ссылки

Сердце человека — Википедия

Сердце человека — это конусообразный полый мышечный орган, в который поступает кровь из впадающих в него венозных стволов и перекачивающий её в артерии, которые примыкают к сердцу. Полость сердца разделена на два предсердия и два желудочка. Левое предсердие и левый желудочек в совокупности образуют «артериальное сердце», названное так по типу проходящей через него крови, правый желудочек и правое предсердие объединяются в «венозное сердце», названное по тому же принципу. Сокращение сердца называется систола, а расслабление — диастола^{[B: 1]}.

Форма сердца не одинакова у разных людей. Она определяется возрастом, полом, телосложением, здоровьем и другими факторами. В упрощенных моделях описывается сферой, эллипсоидами, фигурами пересечения эллиптического параболоида и трёхосного эллипсоида. Мера вытянутости (фактор) формы есть отношение наибольших продольного и поперечного линейных размеров сердца. При гиперстеническом типе телосложения отношение близко к единице и астеническом — порядка 1,5. Длина сердца взрослого человека колеблется от 10 до 15 см (чаще 12—13 см), ширина в основании 8—11 см (чаще 9—10 см) и переднезадний размер 5—8,5 см (чаще 6,5—7 см). Масса сердца в среднем составляет у мужчин 332 г (от 274 до 385 г), у женщин — 253 г (от 203 до 302 г)^{[B: 2]}

Анатомическое строение сердца

Сердце находится в центре грудной клетки и смещено нижним левым краем в левую сторону, в так называемой околосердечной сумке — перикарде, который отделяет сердце от других органов.

По отношению к средней линии тела сердце располагается несимметрично — около 2/3 слева от неё и около 1/3 — справа. В зависимости от направления проекции продольной оси (от середины его основания до верхушки) на переднюю грудную стенку различают поперечное, косое и вертикальное положение сердца. Вертикальное положение чаще встречается у людей с узкой и длинной грудной клеткой, поперечное — у лиц с широкой и короткой грудной клеткой.

Сердце состоит из четырёх отдельных полостей, называемых камерами: левое предсердие, правое предсердие, левый желудочек, правый желудочек. Они разделены перегородками. В правое предсердие входят полые, в левое предсердие — лёгочные вены. Из правого желудочка и левого желудочка выходят, соответственно, лёгочная артерия (лёгочный ствол) и восходящая аорта. Правый желудочек и левое предсердие замыкают малый круг кровообращения, левый желудочек и правое предсердие — большой круг. Сердце расположено в нижней части переднего средостения, большая часть его передней поверхности прикрыта лёгкими с впадающими участками полых и лёгочных вен, а также выходящими аортой и лёгочным стволом. В полости перикарда содержится небольшое количество серозной жидкости.^{[B: 2]}

Стенка левого желудочка приблизительно в три раза толще, чем стенка правого желудочка, так как левый должен быть достаточно сильным, чтобы вытолкнуть кровь в большой круг кровообращения для всего организма (сопротивление потоку крови в большом круге кровообращения в несколько раз больше, а давление крови в несколько раз выше, чем в малом круге кровообращения).

Существует необходимость поддержания тока крови в одном направлении, в противном случае сердце могло бы наполниться той самой кровью, которая перед этим была отправлена в артерии. Ответственными за ток крови в одном направлении являются клапаны, которые в соответствующий момент открываются и закрываются, пропуская кровь или ставя ей заслон. Клапан между левым предсердием и левым желудочком называется митральный клапан или двухстворчатый клапан, так как состоит из двух лепестков. Клапан между правым предсердием и правым желудочком носит название трёхстворчатый клапан — он состоит из трёх лепестков. В сердце находятся ещё аортальный и лёгочный клапаны. Они контролируют вытекание крови из обоих желудочков.

Кровоснабжение

Каждая клетка сердечной ткани должна иметь постоянное поступление кислорода и питательных веществ. Этот процесс обеспечивается собственным кровообращением сердца по системе его коронарных сосудов; его принято обозначать как «коронарное кровообращение». Название происходит от 2 артерий, которые, как венец, оплетают сердце. Коронарные артерии непосредственно отходят от аорты. Через коронарную систему проходит до 20 % вытолкнутой сердцем крови. Только такая мощная порция обогащенной кислородом крови обеспечивает непрерывную работу животворного насоса человеческого организма.

Иннервация

Сердце получает чувствительную, симпатическую и парасимпатическую иннервацию. Симпатические волокна от правого и левого симпатических стволов, проходя в составе сердечных нервов, передают импульсы, которые ускоряют ритм сердца, расширяют просвет венечных артерий, а парасимпатические волокна проводят импульсы, которые замедляют сердечный ритм и сужают просвет венечных артерий. Чувствительные волокна от рецепторов стенок сердца и его сосудов идут в составе нервов к соответствующим центрам спинного и головного мозга.

Гистологическое строение сердца

Стенка сердца состоит из трёх слоёв — эпикарда, миокарда и эндокарда. Эпикард состоит из тонкой (не более 0,3—0,7 мм) пластинки соединительной ткани, эндокард состоит из эпителиальной ткани, а миокард состоит из сердечной поперечно-полосатой мышечной ткани. Клетки миокарда принято называть кардиомиоцитами.

Миокард густо пронизан кровеносными сосудами и нервными волокнами, образующими несколько нервных сплетений. На каждый капилляр миокарда приходится примерно четыре нервных волокна.^{[B: 3]}

Биофизический взгляд на строение сердца

Схема пространственно-временной организации нормальной работы сердца человека. Зеленые надписи и стрелки указывают время прихода волны возбуждения в данную область сердца. Голубые врезки показывают форму профиля бегущей волны (т. н. «потенциала действия») в разных областях сердца, обусловленную различием свойств элементов возбудимой среды, которую формируют ткани сердца. Бежевая врезка — нормальное распространение бегущей волны возбуждения из пейсмейкерной зоны в центре (синусового узла) в сторону краев (по рабочему миокарду) в простейшей имитационной математической модели.

С точки зрения кардиофизики, сердце представляет собой многокомпонентную полимерную неоднородную активную среду естественного происхождения. Тонкая организация структуры этой среды и обеспечивает её основные биологические функции.

Неоднородная структура сердца, лежащая в основе его тонкой организации, была многократно подтверждена сначала при помощи методов электрофизиологии, а затем и методами вычислительной биологии (см. рисунок).

Автоволновые свойства сердечной ткани уже более чем полстолетия активно исследуются и российской, и мировой наукой.

Новый научный взгляд на этот биологический объект позволяет по-новому подойти к решению проблемы создания искусственного сердца: задача сводится к налаживанию базирующегося на современных нанотехнологиях производства искусственной полимерной активной среды с аналогичной автоволновой функцией^{[B: 4][B: 5]}.

Физиология сердечной деятельности

Сердечная деятельность

Исторически принято^{[B: 1]} выделять следующие физиологические свойства сердечной ткани:

Автоматия сердца — это способность сердца ритмически сокращаться под влиянием импульсов, зарождающихся в нём самом.

Возбудимость сердца — это способность сердечной мышцы возбуждаться от различных раздражителей физической или химической природы, сопровождающееся изменениями физико-химических свойств ткани.

Проводимость сердца — осуществляется в сердце электрическим путём вследствие образования потенциала действия в клетках пейс-мейкерах. Местом перехода возбуждения с одной клетки на другую, служат нексусы.

Сократимость сердца  — сила сокращения сердечной мышцы прямо пропорциональна начальной длине мышечных волокон.

Рефрактерность миокарда — такое временное состояние невозбудимости тканей.

Явления автоматии, возбудимости и проводимости могут объединяться понятием «автоволновая функция сердца»^{[B: 4][B: 5]}.

Считается, что сердечная деятельность нацелена на обеспечение насосной функции сердца, то есть «основной физиологической функцией сердца является ритмическое нагнетание крови в сосудистую систему»^{[B: 6]}.

Кровообращение

Выполняя в системе кровообращения насосную функцию, сердце постоянно нагнетает кровь в артерии. Сердце человека — это своеобразный насос, который обеспечивает постоянное и непрерывное движение крови по сосудам в нужном направлении.

Двухстворчатый и трёхстворчатый клапаны обеспечивают ток крови в одном направлении — из предсердий в желудочки.

Цикл работы сердца

Здоровое сердце ритмично и без перерывов сжимается и разжимается. В одном цикле работы сердца различают три фазы:

1. Наполненные кровью предсердия сокращаются. При этом кровь через открытые клапаны нагнетается в желудочки сердца (они в это время остаются в состоянии расслабления). Сокращение предсердий начинается с места впадения в него вен, поэтому устья их сжаты и попасть назад в вены кровь не может.
2. Происходит сокращение желудочков с одновременным расслаблением предсердий. Трёхстворчатые и двустворчатые клапаны, отделяющие предсердия от желудочков, поднимаются, захлопываются и препятствуют возврату крови в предсердия, а аортальный и лёгочный клапаны открываются. Сокращение желудочков нагнетает кровь в аорту и лёгочную артерию.
3. Пауза (диастола) короткий период отдыха этого органа. Во время паузы из вен кровь попадает в предсердия и частично стекает в желудочки. Когда начнётся новый цикл, оставшаяся в предсердиях кровь будет вытолкнута в желудочки — цикл повторится.

Один цикл работы сердца длится около 0,85 сек., из которых на время сокращения предсердий приходится только 0,11 сек., на время сокращения желудочков 0,32 сек., и самый длинный — период отдыха, продолжающийся 0,4 сек. Сердце взрослого человека, находящегося в покое, работает в системе около 70 циклов в минуту.

Автоматизм сердца

Схематическое изображение проводящей системы сердца (выделено синим цветом): (1) синусо-предсердный узел, (2) предсердно-желудочковый узел

Определённая часть сердечной мышцы специализируется на выдаче остальному сердцу управляющих сигналов в форме соответствующих импульсов автоволновой природы; эта специализированная часть сердца получила название Проводящая система сердца (ПСС). Именно она обеспечивает автоматизм сердца.

Автоматизм — способность сердца возбуждаться под влиянием импульсов, возникающих в кардиомиоцитах без внешних раздражителей. В физиологических условиях наивысшим автоматизмом в сердце обладает САУ, поэтому его называют автоматическим центром первого порядка.А.В. Ардашев и др., 2009 [B: 7]

Синусно-предсердный узел, называемый водителем ритма 1-го порядка и расположенный на своде правого предсердия, является важной частью ПСС.^[1] Путём отправки регулярных автоволновых импульсов он управляет частотой сердечного цикла. Эти импульсы через пути проведения предсердий поступают в предсердно-желудочковый узел и дальше — в отдельные клетки рабочего миокарда, вызывая их сокращение.

Таким образом, ПСС при помощи координации сокращений предсердий и желудочков обеспечивает ритмичную работу сердца, то есть нормальную сердечную деятельность.

Регуляция работы сердца

Работа сердца регулируется при помощи миогенных, нервных и гуморальных механизмов.

Миогенный, или гемодинамический, механизм регуляции разделяют на: гетерометрический и гомеометрический^{[B: 8]}.

Нервная система регулирует частоту и силу сердечных сокращений: (симпатическая нервная система обуславливает усиление сокращений, парасимпатическая — ослабляет).

Воздействие эндокринной системы на сердце происходит при посредстве гормонов, которые могут усиливать или ослаблять силу сердечных сокращений, изменять их частоту. Основной эндокринной железой, регулирующей работу сердца, можно считать надпочечники: они выделяют гормоны адреналин и норадреналин, действие которых на сердце соответствуют функциям симпатической нервной системы. Эффект на работу сердца оказывают также ионы кальция и калия, а также эндорфины и множество иных биологически активных веществ.

Инструментальные методы диагностики работы сердца

Ультразвуковое исследование сердца

Достаточно информативным методом визуализации структуры, физиологических процессов, патологий, и гемодинамики (допплерография). В отличии от методов основанных на рентген технологии — не имеет лучевой нагрузки. К достоинствам метода можно также отнести быстроту исследование, безопасность, доступность.

Электрические явления

Работа сердца (как и любой мышцы) сопровождается электрическими явлениями, которые вызывают появление электромагнитного поля вокруг работающего органа. Электрическую активность сердца можно зарегистрировать при помощи различных методов электрокардиографии, дающей картину изменений во времени разности потенциалов на поверхности тела человека, либо электрофизиологического исследования миокарда, позволяющее проследить пути распространения волн возбуждения непосредственно на эндокарде. Эти методы играют важную роль в диагностике инфаркта и других заболеваний сердечно-сосудистой системы.

Акустические явления

Акустические явления, называемые тонами сердца, можно услышать, прикладывая к грудной клетке ухо или стетоскоп. Каждый сердечный цикл в норме разделяют на 4 тона. Ухом при каждом сокращении слышны первые 2. Более долгий и низкий связан с закрытием дву- и трёхстворчатого клапанов, более короткий и высокий — это закрываются клапаны аорты и лёгочной артерии. Между одним и вторым тоном идёт фаза сокращения желудочков.

Механическая активность

Сердечные сокращения сопровождаются рядом механических проявлений, регистрируя которые, также можно получить представление о динамике сокращения сердца. Например, в пятом межреберье слева, на 1 см кнутри от среднеключичной линии, в момент сокращения сердца ощущается верхушечный толчок. В период диастолы сердце напоминает эллипсоид, ось которого направлена сверху вниз и справа налево. При сокращении желудочков форма сердца приближается к шару, при этом продольный диаметр сердца уменьшается, а поперечный возрастает. Уплотненный миокард левого желудочка касается внутренней поверхности грудной стенки. Одновременно опущенная к диафрагме при диастоле верхушка сердца в момент систолы приподнимается и ударяется о переднюю стенку грудной клетки. Все это и вызывает появление верхушечного толчка.^{[B: 6]}

Для анализа механической активности сердца используют ряд специальных методов.

Кинетокардиография^{[прим. 1]} — метод регистрации низкочастотных вибраций грудной клетки, обусловленных механической деятельностью сердца; позволяет изучить фазовую структуру цикла левого и правого желудочков сердца одновременно.

Электрокимография — метод электрической регистрации движения контура сердечной тени на экране рентгеновского аппарата^[2]. К экрану у краев контура сердца прикладывают фотоэлемент, соединенный с осциллографом. При движениях сердца изменяется освещенность фотоэлемента, что регистрируется осциллографом в виде кривой. Получаются кривые сокращения и расслабления сердца.

Баллистокардиография — метод, основанный на том, что изгнание крови из желудочков и её движение в крупных сосудах вызывают колебания всего тела, зависящие от явлений реактивной отдачи, подобных тем, которые наблюдаются при выстреле из пушки (название методики «баллистокардиография» происходит от слова «баллиста» — метательный снаряд). Кривые смещений тела, записываемые баллистокардиографом и зависящие от работы сердца, имеют в норме характерный вид. Для их регистрации существует несколько различных способов и приборов.

Динамокардиография — метод, основан на том, что движения сердца в грудной клетке и перемещение крови из сердца в сосуды сопровождаются смещением центра тяжести грудной клетки по отношению к той поверхности, на которой лежит человек.^[3] Обследуемый лежит на специальном столе, на котором смонтировано особое устройство с датчиками — преобразователями механических величин в электрические колебания. Устройство находится под грудной клеткой исследуемого. Смещения центра тяжести регистрируются осциллографом в виде кривых. На динамокардиограмме отмечаются все фазы сердечного цикла: систола предсердий, периоды напряжения желудочков и изгнания из них крови, протодиастолический период, периоды расслабления и наполнения желудочков кровью.

Фонокардиография — метод регистрации тонов сердца на фонокардиограмме. Если в левой половине грудной клетки на уровне IV—V ребра обследуемого приложить чувствительный микрофон, соединенный с усилителем и осциллографом, то возможно зарегистрировать на фотобумаге тоны сердца в виде кривых. Этот метод используется для диагностики поражений клапанов сердца.^[3]

См. также

Комментарии

Примечания

1. ↑ Бабский Е. Б. Физиология человека. — 2-е изд. — М: Медицина, 1972. — С. 69.
2. ↑ Косицкий Г. И. Физиология человека. — 3-е изд. — М: Медицина, 1985. — С. 255.
3. ↑ ^{1 2} Косицкий Г. И. Физиология человека. — 3-е изд. — М: Медицина, 1985. — С. 256.

1. ↑ ^{1 2} Дудель Й., Рюэгг Й., Шмидт Р. и др. Физиология человека: в 3-х томах. Пер. с англ = Human Physiology / под ред. Р. Шмидта и Г. Тевса. — 3. — М.: Мир, 2010. — Т. 1. — 323 с илл. с. — 1000 экз. — ISBN 978-5-03-003834-6.
2. ↑ ^{1 2} Привес М. Г., Лысенков Н. К., Бушкович В. И. Анатомия человека. — 11-е переработанное и дополненное. — М.: Медицина, 1985.
3. ↑ Гистология. — М.
4. ↑ ^{1 2} Елькин Ю. Е., Москаленко А. В. Базовые механизмы аритмий сердца // Клиническая аритмология / Под ред. проф. А. В. Ардашева. — М.: МЕДПРАКТИКА-М, 2009. — С. 45—74. — 1220 с. — ISBN 978-5-98803-198-7.
5. ↑ ^{1 2} Tachycardia as “Shadow Play” // Tachycardia / Takumi Yamada, editor. — Croatia: InTech, 2012. — P. 97—122. — 202 p. — ISBN 978-953-51-0413-1.
6. ↑ ^{1 2} Физиология человека / под ред. В. М. Покровского и Г. Ф. Коротько. — 3. — М.: Медицина, 2007. — 656 с. — (Учебная литература для студентов медицинских вузов). — 10 000 экз. — ISBN 5-225-04729-7.
7. ↑ Анатомия и физиология проводящей системы сердца // Клиническая аритмология / Под ред. проф. А. В. Ардашева. — М.: МЕДПРАКТИКА-М, 2009. — С. 35—41. — 1220 с. — ISBN 978-5-98803-198-7.
8. ↑ Судаков К. В. Нормальная физиология. — М.: Медицинское информационное агентство, 2006. — С. 329. — 920 с. — ISBN 5-89481-294-1.

Ссылки

Основные функции сердца человека

Сердце — анатомические данные

Строение сердца

Итак, сердце (греч. kardia, отсюда название науки о сердце — кардиология) — представляет собой полый мышечный орган, который принимает кровь из впадающих венозных сосудов и нагнетает уже обогащенную кровь в артериальную систему. Сердце человека состоит из 4-ех камер: левое предсердие, левый желудочек, правое предсердие и правый желудочек. Между собой левое и правое сердце разделены межпредсердной и межжелудочковой перегородками. В правых отделах течет венозная (не насыщенная кислородом кровь), в левых — артериальная (насыщенная кислородом кровь).

Общие функции сердца

В данном разделе мы опишем общие функции сердечной мышцы, как органа в целом.

Автоматизм

Автоматизм работы сердца

В состав клеток сердца (кардиомиоцитов) входят и так называемые атипичные кардиомиоциты, которые подобно электрическому скату спонтанно вырабатывают электрические импульсы возбуждения, а они в свою очередь способствуют сокращению сердечной мышцы. Нарушение данного свойс свойства приводит, чаще всего, к остановке кровообращения и без оказания своевременной помощи является летальной.

Проводимость

В сердце человека есть определенные проводящие пути, которые обеспечивают проведение электрического заряда по сердечной мышце не хаотично, а направленно, в определенной последовательности, от предсердий к желудочкам. При нарушении в проводящей системе сердца выявляются различного рода аритмии, блокады и прочие нарушения ритма, которые требуют медицинского терапевтического, а иногда и хирургического вмешательства.

Сократимость

Сокращение сердца

Основная масса клеток системы сердца состоит из типичных (рабочих) клеток, которые обеспечивают сокращение сердца. Механизм сравним с работой других мышц (бицепс, трицепс, мышца радужки глаза), так в мышцу поступает сигнал из атипичных кардиомиоцитов, после чего они сокращаются. При нарушении сократимости сердечной мышцы чаще всего наблюдаются различного рода отеки (легких, нижних конечностей, рук, всей поверхности тела), которые образуются из-за сердечной недостаточности.

Тоничность

Это способность, благодаря особому гистологическому (клеточному) строению, сохранять свою форму во все фазы сердечного цикла. (Сокращение сердца — систола, расслабление — диастола). Все вышеописанные свойства делают возможной сложнейшую, и, пожалуй, самую важную функцию — насосную. Насосная функция обеспечивает правильное, своевременное и полноценное продвижение крови по сосудам организма, без данного свойства, жизнедеятельность организма (без помощи медицинской техники) невозможна.

Эндокринная функция

Предсердный натрийуретический гормон

Эндокринная функция сердечной и сосудистой системы обеспечивается секреторными кардиомиоцитами, которые встречаются преимущественно в ушках сердца и правом предсердии. Секреторные клетки вырабатывают предсердный натрийуретический гормон (ПНГ). Выработка данного гормона происходит при перегрузке и перерастяжении мышцы правого предсердия. Для чего же это делается? Ответ лежит в свойствах данного гормона. ПНГ главным образом действует на почки, стимулируя диурез, также под действием ПНГ происходит расширение сосудов и снижение артериального давления, что в купе с повышением диуреза вызывает уменьшение лишней жидкости в организме и снижает нагрузку на правое предсердие, как следствие выработка ПНГ уменьшается.

Функция правого предсердия (ПП)

Кроме вышеописанной секреторной функции ПП, существует и биомеханическая функция. Так в толще стенки ПП лежит синусовый узел, генерирующий электрический заряд и способствующий сокращению сердечной мышцы от 60 и выше ударов в минуту. Также стоит выделить, что ПП, являясь одной из камер сердца, несет функцию передвижения крови из верхней и нижней полых вен в ПЖ, а в отверстии между предсердием и желудочком находится трехстворчатый клапан.

Функция правого желудочка (ПЖ)

Механическая функция правого желудочка

ПЖ преимущественно выполняет механическую функцию. Так при его сокращении кровь попадает через легочной клапан в легочной ствол, а далее непосредственно в легкие, где происходит насыщение крови кислородом. При снижении данного свойства ПЖ происходит застой венозной крови сначала в ПП, а потом и во всех венах организма, что приводит к отекам нижних конечностей, образованию тромбов, как в ПП, так и преимущественно в венах нижних конечностей, что при отсутствии лечения может привести к жизнеугрожающиму, а в 40% случаев даже летальному состоянию — тромбоэмболия легочной артерии (ТЭЛА).

Функция левого предсердия (ЛП)

ЛП выполняет функцию продвижения уже обогащенной кислородом крови в ЛЖ. Именно с ЛП начинается большой круг кровообращения, который обеспечивает все органы и ткани организма кислородом. Главное свойство данного отдела состоит в разгрузке давления ЛЖ. При развитии недостаточности ЛП, кровь уже обогащенная кислородом забрасывается обратно в легкие, что ведет к отеку легких и при отсутствии лечения, исход чаще всего летальный.

Функция левого желудочка

Стенка ЛЖ 10-12 мм

Между ЛП и ЛЖ находится митральный клапан, именно через него кровь попадает в ЛЖ, а далее, через аортальный клапан в аорту и всему организму. В ЛЖ самое большое давление из всех полостей сердца, именно поэтому стенка ЛЖ наиболее толстая, так в норме она достигает 10-12 мм. Если левый желудочек перестает выполнять свои свойства на 100%, происходит повышенная нагрузка на левое предсердие, что также, впоследствии, может привести к отеку легких.

Функция межжелудочковой перегородки

Главной функцией межжелудочковой перегородки служит препятствие смешивания потоков из левого и правого желудочков. При патологии МЖП возникает смешивание венозной крови с артериальной, что, впоследствии, приводит к, заболеваниям легких, недостаточности правых и левых отделов сердца, такие состояния без хирургического вмешательства чаще всего заканчиваются летально. Также в толще межжелудочковой перегородки проходит путь, проводящий электрический заряд от предсердий к желудочкам, что вызывает синхронную работу всех отделов сердечной и сосудистой системы.

Выводы

Насосная деятельность желудочков

Все вышеперечисленные свойства являются очень важными для нормальной работы сердца и жизнедеятельности организма человека в целом, так как нарушение хотя бы одной из них влечет за собой различной степени угрозы жизни человека.

1. 1. Насосная функция — важнейшее свойство сердечной мышцы, обеспечивающая продвижение крови по организму человека, ее обогащение кислородом. Насосная функция осуществляется за счет некоторых свойств сердца, а именно:
      
      • автоматизм — способность спонтанной выработки электрического заряда
      • проводимость — способность проводить электрический импульс по всем отделам сердца, в определенной последовательности, от предсердий к желудочкам
      • сократимость — способность всех отделов сердечной мышцы сокращаться в ответ на проведенный импульс
      • тоничность — способность сердца сохранять свою форму во все фазы сердечного цикла.
      

      Здоровое сердце

      Все эти свойства обеспечивают стабильную и беспрерывную сердечную деятельность, и при отсутствии хотя бы одного из вышеперечисленных свойств жизнедеятельность (без внешней медицинской аппаратуры) невозможна.

   2. Нейроэндокринная функция — выработка натрийуретического гормона происходит именно в сердечной мышце, он (гормон) обеспечивает увеличение диуреза, снижение АД и расширение сосудов, а благодаря этому снижается нагрузка на сердце.

Каждый из отделов сердечной и сосудистой системы несет свою очень важную функцию. Правые отделы сердца перекачивают кровь в легкие, где и происходит насыщение венозной крови кислородом, а левые отделы способствуют продвижению артериальной крови из сердца по всему организму. Поэтому важно понимать, что синхронная работа каждого отдела способствует нормальной жизнедеятельности организма и нарушение строения или работы хотя бы одного из них со временем повлечет за собой патологические процессы и в остальных отделах.

Сердце человека: особенности строения и функции

Сердце можно назвать органом жизнеобеспечения, так как оно доставляет по всему организму кислород и питательные вещества. Каждый орган человека так или иначе является главным, на своем месте. Но без сердца ни один из них и даже головной мозг, центр управления, не получат питания. Именно работа сердца и его состояние определяет состояние здоровья человека.

Краткий обзор строения и функций сердца человека

Строение

Сердце располагается в центре грудной клетки со смещением у большинства людей в левую сторону нижней его части и состоит из четырех долей: два предсердия и два желудочка,  которые отделены друг от друга перегородками. Основная работа сердца зависит от функционирования его клапанов. Они обеспечивают одностороннее движение крови и нормальную ее подачу  в сердечные полости. Такое строение сердца предотвращает смешение крови, насыщенной кислородом и содержащей продукты обмена.

Размер и форма сердца у разных людей варьируется. Здесь играют роль и возраст, и физиология, и многие другие факторы.

Сердечные стенки образованы тремя слоями:

• эндокард состоит из тканей эпителия;
• миокард представляет собой слой сердечной мышечной ткани, имеющей поперечно-полосатую структуру;
• эпикард образован соединительной тканью.

Функции

Сердце выполняет одну, но очень важную, задачу. Это кровообращение и снабжение кровью каждого закоулка организма. С кровью поставляются питательные вещества и кислород. Кровообращение человека довольно сложное и имеет два круга. Через левое предсердие и желудочек проходит артериальная кровь, а через правые — венозная.

Само сердце обеспечивается кровью, кислородом и питанием через сердечные кровеносные сосуды. Их называют коронарные.

Сердечная деятельность

Способность перекачивать кровь обеспечивают несколько важных видов деятельности самого сердца и особенностей его тканей.

1. Ритмические сокращения сердца под влиянием его собственных импульсов.
2. Возбудимость сердечной мышцы под влиянием физических или химических раздражителей.
3. Способность и сила сокращения сердечной мышцы определяются изначальной длиной волокон его мышц.
4. Миокард может временно находится в состоянии невозбудимости.

Любое действие сердца в целом и его отделов в частности направлено на обеспечение его насосных функций.

Работа сердца имеет циклическую природу. За один цикл сердце проходит три фазы.

1. Сокращение предсердий при наполнении их кровью. Клапаны при этом открываются и кровь нагнетается в желудочки. Устья предсердий также сокращаются и поэтому обратно в вены кровь не попадает.
2. Сокращение желудочков и расслабление предсердий. При этом одни клапаны перекрывают кровоток обратно в предсердия, а другие открывают путь в легочную артерию и аорту.
3. Отдых сердца. В это время из вен кровь попадет в предсердия, а оттуда вытекает частично в желудочки.
4. Повторение цикла.

Несмотря на то, что сердце обеспечивает кровью весь организм и здоровье во многом зависит от него, его деятельность также регулируется, как и весь организм. За это отвечает эндокринная система посредством определенных гормонов.

Интересно!

За семьдесят лет жизни человека сердце в среднем перекачивает примерно 250 миллионов литров крови и совершает около 2, 5 миллиарда ударов!

За одну минуту сердце проходит около семидесяти циклов. Один цикл продолжается примерно 0,85 секунд.

Время отдыха сердца самое продолжительное из всех фаз его цикла. Примерно четыре секунды.

Профилактика и лечение сердца

Самая лучшая профилактика сердца — это регулярная зарядка, постоянное движение, здоровое питание и позитивное мышление. При имеющейся предрасположенности к сердечным заболеваниям хорошо периодически с целью профилактики применять пептидные продукты и геропротекторы для сердца, например Челохарт (пептидный биорегулятор сердца), Канакор (поддержка сердца и сосудов при физических и других нагрузках), ПК-19 в помощь метеозависимым людям и с сердечными отклонениями. Также эти и другие препараты для сердца и сосудов хорошо включить в состав комплексной терапии для ускорения выздоровления и для усиления лечебного эффекта от лекарственных средств. Кроме того, есть готовый сбалансированный комплекс для лечения сердечно-сосудистых заболеваний, в который входят и пептидные биорегуляторы, и онкопротекторы, и новейшие кардиопротекторы.