Строение сердца

1. Строение сердца.

У человека сердце расположено в грудной полости асимметрично. В норме правая треть сердца расположена справа, а левые две трети - слева от срединной плоскости тела (см. рис. № 1.). Основание сердца обращено вверх, назад и вправо. Верхушка сердца направлена вниз, вперёд и влево. Задней поверхностью сердце прилежит к диафрагме. Со всех сторон сердце окружено легкими, только часть передней поверхности сердца прилегает к передней стенке грудной клетки. Размеры сердца значительно варьируют. Средние размеры для взрослого человека следующие: длина ~10 ÷ 15 см, поперечный размер ~9 ÷ 11 см, переднезадний размер ~6 ÷ 8 см. Толщина стенки предсердий равна ~2 ÷ 3 мм, правого желудочка ~4 ÷ 6 мм и левого желудочка ~9 ÷ 11 мм. Масса: у мужчин ~300 г (~1/215 часть массы тела), у женщин ~250 г (~1/250 часть массы тела).

Сердце состоит из верхней полая вены, аорты, левого предсердия, клапана аорты, двустворчатого клапана, левого желудочка, сосочковых мышц, межжелудочковой перегородки, правого желудочка, трехстворчатого клапана, правого предсердия, нижней полой вены, синусного узла, атриовентрикулярного узла, ствола атриовентрикулярного пучка, правой веночной артерии, левой веночной артерии, большой вены сердца, правой и левой ножки атриовентрикулярного пучка (см. рис. № 2.).

Предсердия - два отдела сердца (правое предсердие и левое предсердие), которые получают кровь из крупных вен и перекачивает её в желудочки сердца через предсердно-желудочковые отверстия со створчатыми клапанами. В правое предсердие впадают нижняя и верхняя полые вены, несущие венозную кровь из большого круга кровообращения. В правое предсердие впадают также вены самого сердца (венечный синус). В левое предсердие впадают четыре лёгочные вены. По ним течёт обогащенная кислородом артериальная кровь из лёгких. Оба предсердия соединены с желудочками предсердно-желудочковыми отверстиями. Отверстия при сокращении желудочков закрываются створчатыми клапанами. На внутренней поверхности желудочков находятся перекладины и конусовидные выступы, называемые сосочковыми мышцами. От верхушек этих мышц к свободным краям створок предсердно-желудочковых клапанов тянутся сухожильные нити. Сосочковые мышцы препятствуют выворачиванию створок клапанов в полость предсердий.

У основания ствола лёгочной артерии и аорты располагаются клапан лёгочного ствола и клапан аорты. Эти клапаны состоят из трех полулунных створок, открывающихся в сторону соответствующих сосудов. Благодаря клапанам при сокращениях сердца обеспечивается однонаправленный ток крови из правого желудочка в лёгочный ствол, а из левого - в аорту.

Стенка сердца состоит из трех оболочек: Внутренняя оболочка называется эндокард, средняя - миокард и наружная - эпикард. Эндокард выстилает изнутри полости сердца. Он построен из соединительной ткани, содержащей коллагеновые, эластические и гладкомышечные волокна, кровеносные сосуды и нервы. На поверхности, обращенной в полости сердца, эндокард покрыт эндотелием.

Клапаны сердца представляют собой складки эндокарда. Миокард, наиболее толстая оболочка, состоит из двух-трех слоев. В предсердиях миокард достигает толщины ~2 ÷ 3 мм, в правом желудочке ~5 ÷ 8 мм, а в левом ~10 ÷ 15 мм. Толщина прямо зависит от физической нагрузки, связанной с работой сердца по перекачиванию крови.

Миокард состоит из поперечнополосатых мышечных клеток - кардиомиоцитов. Различают несколько видов кардиомиоцитов, каждый из которых имеет свои особенности строения и функции.

Мышечные волокна как предсердий, так и желудочков начинаются от фиброзных колец сердца, окружающих предсердно-желудочковые отверстия. Мышца предсердий, обособленная от мышцы желудочков, состоит из двух слоёв: наружного циркулярного и глубокого продольного, волокна которого петлеобразно охватывают устья полых вен, впадающих в предсердия. Мышца желудочков имеет три слоя: наружный и внутренний - продольные, между ними поперечный - циркулярный.

Перегородка между желудочками построена главным образом из мышечной ткани и выстилающих её листков эндокарда. Исключение составляет верхний участок перегородки, где желудочки отделены друг от друга лишь двумя листками эндокарда с прослойкой фиброзной ткани между ними. В сердце содержатся особые кардиомиоциты, образующие проводящую систему сердца. Проводящая система является эндогенным регулятором сердца. Это пейсмекер, задающий базовый ритм сердечных сокращений и передающий управляющие сигналы к различным отделам сердца так, что они работают согласованно, выполняя предназначение сердца, его главную цель.

Наружная оболочка сердца - эпикард плотно прилегает к миокарду и состоит из соединительной ткани. Наружная его поверхность покрыта мезотелием. У основания сердца эпикард заворачивается и переходит в околосердечную сумку - перикард. Между эпикардом и перикардом находится щелевидная полость, содержащая небольшое количество трансцеллюлярной жидкости - перикардиальной жидкости. Это серозная жидкость, уменьшающая трение стенок сердца об окружающие структуры во время его работы.

Кровоснабжение сердца обеспечивается по правой и левой венечным артериям. Они отходят от восходящей аорты. Собственные крупные вены сердца собираются в венечный синус, впадающий в правое предсердие. Туда же впадают и мелкие вены сердца. В сердце имеется густая капиллярная сеть. Каждое мышечное волокно сопровождается капиллярами.

Лимфа от сердца оттекает в средостенные и левые трахеобронхиальные узлы.

Сердце иннервируют блуждающие и симпатические нервы. Внутри сердца расположены внутрисердечные ганглии, содержащие эфферентные нейроны, передающие управляющие сигналы от подходящих к ним волокон блуждающего нерва на миокард и венечные сосуды. Кроме того, в ганглиях сердца имеются и афферентные нейроны. Окончания их отростков образуют рецепторы в миокарде и венечных сосудах. Афферентные нейроны могут взаимодействовать с эфферентными внутрисердечными нейронами, образуя эндогенные нервные регуляторы сердца.

2. Работа сердца.

Сердце, мощный мышечный орган, нагнетающий кровь через систему полостей (камер) и клапа -

нов в распределительную сеть, называемую системой кровообращения. (см. рис. № 3.) У человека сердце расположено вблизи центра грудной полости. Оно состоит в основном из прочной эластичной ткани – сердечной мышцы (миокарда), которая на протяжении всей жизни ритмически сокращается, посылая кровь через артерии и капилляры к тканям организма. При каждом сокращении сердце выбрасывает около 60–75 мл крови, а за минуту (при средней частоте сокращений 70 в минуту) – 4-5 л. За 70 лет сердце производит более 2,5 млрд. сокращений и нагнетает примерно 156 млн. литров крови.

Этот неутомимый насос, размером со сжатый кулак, весит немногим больше 200 г, лежит почти на боку за грудиной между правым и левым легкими (которые частично прикрывают его переднюю поверхность) и снизу соприкасается с куполом диафрагмы. По форме сердце сходно с усеченным конусом, слегка выпуклым, как груша, с одной стороны; верхушка расположена слева от грудины и обращена к передней части грудной клетки. От противоположной верхушке части (основания) отходят крупные сосуды, по которым притекает и оттекает кровь.

Без кровообращения жизнь невозможна, и сердце, как его двигатель, представляет собой жизненно важный орган. При остановке или резком ослаблении работы сердца смерть наступает уже через несколько минут.

Камеры сердца. Сердце человека разделяется перегородками на четыре камеры, которые заполняются кровью не одновременно. Две нижние толстостенные камеры – желудочки, играющие роль нагнетающего насоса; они получают кровь из верхних камер и, сокращаясь, направляют ее в артерии. Сокращения желудочков и создают то, что называют сердцебиениями. Две верхние камеры – предсердия (иногда называемые ушками); это тонкостенные резервуары, которые легко растягиваются, вмещая в интервалах между сокращениями поступающую из вен кровь.

Левый и правый отделы сердца (состоящие из предсердия и желудочка каждый) изолированы друг от друга. Правый отдел получает бедную кислородом кровь, оттекающую от тканей организма, и направляет ее в легкие; левый отдел получает насыщенную кислородом кровь из легких и направляет ее к тканям всего тела. Левый желудочек намного толще и массивнее других камер сердца, поскольку выполняет самую тяжелую работу по нагнетанию крови в большой круг кровообращения; обычно толщина его стенок немногим меньше 1,5 см.

Основные сосуды. Кровь поступает в правое предсердие по двум крупным венозным стволам: верхней полой вене, которая приносит кровь от верхних частей тела, и нижней полой вене, приносящей кровь от нижних его частей. Из правого предсердия кровь поступает в правый желудочек, откуда нагнетается через легочную артерию в легкие. По легочным венам кровь возвращается в левое предсердие, а оттуда проходит в левый желудочек, который через самую крупную артерию, аорту, нагнетает кровь в большой круг кровообращения. Аорта (ее диаметр у взрослого человека примерно 2,5 см) вскоре разделяется на несколько ветвей. По основному стволу, нисходящей аорте, кровь направляется в брюшную полость и нижние конечности, а сверху от аорты отходят коронарные (венечные), подключичные и сонные артерии, по которым кровь направляется в саму сердечную мышцу, верхнюю часть туловища, руки,

шею и голову.

Клапаны. Система кровообращения снабжена рядом клапанов, которые препятствуют обратному току крови и тем самым обеспечивают нужное направление кровотока. В самом сердце имеются две пары таких клапанов: одна между предсердиями и желудочками, вторая между желудочками и выходящими из них артериями.

Клапаны между предсердием и желудочком каждого отдела сердца похожи на занавески и состоят из прочной соединительной (коллагеновой) ткани. Это т.н. атриовентрикулярные (АВ), или предсердно-желудочковые, клапаны; в правом отделе сердца расположен трехстворчатый клапан, а в левом – двустворчатый, или митральный. Они допускают движение крови только из предсердий в желудочки, но не обратно.

Клапаны между желудочками и артериями иногда называют полулунными в соответствии с формой их створок. Правый называют также легочным, а левый – аортальным. Эти клапаны допускают ток крови из желудочков в артерии, но не обратно. Между предсердиями и венами клапанов нет.

Ткани сердца. Внутренняя поверхность всех четырех камер сердца, а также все структуры, выступающие в их просвет – клапаны, сухожильные нити и сосочковые мышцы, – выстланы слоем ткани, называемым эндокардом. Эндокард плотно сращен с мышечным слоем. В обоих желудочках находятся тонкие пальцевидные выступы – сосочковые, или папиллярные, мышцы, которые прикрепляются к свободным концам трехстворчатого и митрального клапанов и препятствуют тонким створкам этих клапанов отгибаться под давлением крови в полость предсердий в момент сокращения желудочков.

Стенки сердца и перегородки, разделяющие его на правую и левую половины, состоят из мышечной ткани (миокарда) с поперечной исчерченностью, чем они похожи на ткань произвольных мышц тела. Миокард образован удлиненными мышечными клетками, составляющими единую сеть, что обеспечивает их координированное, упорядоченное сокращение. Перегородка между предсердиями и желудочками, к которой крепятся мышечные стенки этих камер сердца, состоит из прочной фиброзной ткани, за исключением рассматриваемого ниже небольшого пучка измененной мышечной ткани (атриовентрикулярной проводящей системы).

Снаружи сердце и начальные части выходящих из него крупных сосудов покрыты перикардом – прочным двухслойным мешком из соединительной ткани. Между слоями перикарда содержится небольшое количество водянистой жидкости, которая, действуя как смазка, позволяет им свободно скользить друг по другу при расширении и сокращении сердца.

Сердечный цикл. Последовательность сокращений камер сердца называют сердечным циклом. За время цикла каждая из четырех камер проходит не только фазу сокращения (систолы), но и фазу расслабления (диастолы). Первыми сокращаются предсердия: вначале правое, почти сразу же за ним левое. Эти сокращения обеспечивают быстрое заполнение кровью расслабленных желудочков. Затем сокращаются желудочки, с силой выталкивающие содержащуюся в них кровь. В это время предсердия расслабляются и заполняются кровью из вен. Каждый такой цикл продолжается в среднем 6/7 секунды.

Одна из наиболее характерных особенностей сердца – его способность к регулярным спонтанным сокращениям, не требующим внешнего пускового механизма типа нервной стимуляции. Эта способность обусловлена тем, что сердечная мышца активируется электрическими импульсами, возникающими в самом сердце. Их источником служит небольшая группа видоизмененных мышечных клеток в стенке правого предсердия. Они образуют поверхностную С-образную структуру, длиной примерно 15 мм, которая носит название синоатриального, или синусного, узла. Его называют также водителем ритма (пейсмекером) – он не только запускает сердцебиения, но и определяет их исходную частоту, характерную для каждого вида животных и сохраняющуюся постоянной в отсутствие регуляторных (химических или нервных) воздействий.

Возникающие в водителе ритма импульсы волнообразно распространяются по мышечным стенкам обоих предсердий, вызывая их практически одновременное сокращение. На уровне фиброзной перегородки между предсердиями и желудочками (в центральной части сердца) происходит задержка этих импульсов, поскольку они могут распространяться только по мышцам. Однако здесь находится мышечный пучок, т.н. атриовентрикулярная (АВ) проводящая система. Ее начальная часть, в которую поступает импульс, называется АВ узлом. По нему импульс распространяется очень медленно, поэтому между возникновением импульса в синусном узле и его распространением по желудочкам проходит около 0,2 сек. Именно эта задержка и позволяет крови поступать из предсердий в желудочки, пока последние остаются еще расслабленными.

Из АВ узла импульс быстро распространяется вниз по проводящим волокнам, образующим т.н. пучок Гиса. Эти волокна пронизывают фиброзную перегородку и входят в верхний отдел межжелудочковой перегородки. Затем пучок Гиса делится на две ветви, идущие по обеим сторонам верхней части этой перегородки. Ветвь, проходящая по левожелудочковой стороне перегородки (левая ножка пучка Гиса), вновь разделяется и ее волокна веерообразно распределяются по всей внутренней поверхности левого желудочка. Ветвь, идущая по правожелудочковой стороне (правая ножка пучка Гиса), сохраняет строение плотного пучка почти до самой верхушки правого желудочка, и здесь разделяется на волокна, распределяющиеся под эндокардом обоих желудочков. Через эти волокна, носящие название волокон Пуркинье, любой импульс может быстро распространиться по внутренней поверхности обоих желудочков. Затем он направляется вверх по боковым стенкам желудочков, вызывая их сокращение, идущее снизу вверх, что приводит к выталкиванию крови в артерии.

Кровяное давление. В разных участках сердца и крупных сосудов давление, создаваемое сокращением сердца, неодинаково. Кровь, возвращающаяся в правое предсердие по венам, находится под относительно малым давлением – около 1 – 2 мм рт. ст. Правый желудочек, посылающий кровь в легкие, во время систолы доводит это давление примерно до 20 мм рт. ст. Возвращающаяся в левое предсердие кровь опять-таки находится под низким давлением, которое при сокращении предсердия повышается до 3 – 4 мм рт. ст. Левый желудочек выталкивает кровь с большой силой. При его сокращении давление достигает примерно 120 мм рт. ст., и данный уровень, который поддерживается в артериях всего тела. Отток крови в капилляры в промежутке между сокращениями сердца снижает артериальное давление примерно до 80 мм рт. ст. Эти два уровня давления, а именно систолическое давление и диастолическое, вместе взятые, и называют кровяным или, точнее, артериальным давлением. Таким образом, типичное «нормальное» давление – 120/80 мм рт. ст.