Сердце человека (лат. Cor humanum) — это полый фиброзно-мышечный орган, обеспечивающий непрерывный кровоток. Сердце человека является четырехкамерным. Две верхние камеры называются предсердиями, две нижние — желудочками, правая и левая половины сердца разделены толстой мышечной стенкой. Правый желудочек и левое предсердие замыкают малый круг кровообращения, левый желудочек и правое предсердие замыкают большой круг кровообращения.

Форма сердца является индивидуальной и зависит от возраста, пола, телосложения, состояния здоровья и других факторов. Мера видовжености (фактор) формы сердца — это отношение его крупнейших продольного и поперечного линейных размеров. При гиперстеническом типе телосложения это отношение близко к единице, при астеническом — порядка 1,5. Длина сердца взрослого человека составляет от 10 до 15 см (чаще 12-13 см), ширина у основания 8-11 см (чаще всего 9-10 см), передне-задний размер составляет 6-8,5 см (чаще всего 6,5- 7 см). Масса сердца в среднем у мужчин составляет 332 г (от 274 до 385 г), у женщин — 253 г (от 203 до 302 г).

Эмбриогенез

В начале своего развития эмбрион человека абсорбирует питательные вещества из матки, однако их количество способно обеспечить рост эмбриона только на очень ранних стадиях, когда его объем незначителен. Поэтому эмбрион требует быстрой установки связи с кровообращением матери, что и обусловливает раннее развитие сосудистой системы эмбриона, поскольку материнская система кровообращения остается в пределах стенки матки, а кровеносная система эмбриона должна врасти в нее.

Сердце эмбриона человека начинает формироваться с листа мезодермы течение третьей недели развития и изначально является двухслойным. Внутренний слой называется эндокардом, поскольку он предназначен для формирования внутренней выстилки сердца. Внешний слой называется епимиокардом, поскольку он дает начало мышечному слою стенки сердца и его эпикардиального оболочке. Сначала сердце образуется в виде почти прямой двухслойной трубки, расположенной по средней линии в передней части целому, впоследствии прямая сердечная трубка заметно сгибается и, вытягиваясь, впервые делится на отделы: венозный синус, предсердие, желудочек и артериальный ствол. Разделение сердца на четыре полости, характерные для взрослых, происходит в ходе развития позже.

Ритмические сокращения сложившейся сердечной трубки эмбриона наблюдаются уже на 21-23 день после зачатия (или через пять недель после последнего менструального периода перед наступлением беременности). Частота сердечных сокращений мужского и женского эмбриона (впоследствии плода) не отличается до рождения.

Анатомия сердца

Сердце находится в центре грудной клетки, в нижней части переднего средостения, на сухожильном центре диафрагмы, между правой и левой плевральной полости. Нижний левый край сердца смещен в левую сторону, по отношению к средней линии тела оно расположено несимметрично: около 2/3 слева от нее и около 1/3 — справа. В зависимости от направления проекции продольной оси (от середины его основания до верхушки) на переднюю грудную стенку различают поперечное, наклонное и вертикальное положение сердца.

Сердце находится в тонком, но плотном мешке — околосердечной сумке, или перикарде, который состоит из двух слоев (так называемых листьев, с полостью между ними), отделяет сердце от других органов и имеет защитную функцию. Наружный листок называется париетальным перикардом; внутренний — висцеральным, он одновременно представляет собой внешний слой сердца (епикард). Вместе эти два слоя называются серозным перикардом, поскольку полость перикарда содержит небольшое количество серозной жидкости, которая облегчает трение его листьев во время работы сердца.

Задневерхней, более широкая часть сердца называется его основой, у нее открываются крупные вены и из нее выходят крупные артерии. Передненижней, свободная часть сердца называется его верхушкой (лат. Apex cordis). На поверхностях сердца различают три борозды: одну венечную, расположенной на границе между предсердиями и желудочками, и две — переднюю и заднюю — продольные, отделяющие один желудочек от другого. В венечной борозде расположены собственные сосуды сердца. На груднинно-Ребров поверхности сердца она достигает лишь краев легочного ствола. Различают переднюю и заднюю мижшлуночкови борозды сердца, место перехода одной из них в другую соответствует небольшому углублению — вырезке верхушки сердца (лат. Incisura apicis cordis), а в бороздах залегают ветви коронарных сосудов, идущих продольно.

Сердце человека состоит из четырех отдельных полостей — камер: правого и левого предсердий и правого и левого желудочков. К правого предсердия (лат. Atrium dextrum) входят полые, а к левому (лат. Atrium sinistrum) — легочные вены. С правой (лат. Ventriculus dexter) и левого (лат. Ventriculus sinister) желудочков получаются соответственно легочная артерия (легочный ствол) и восходящая аорта. Предсердия соединены с соответствующими желудочками посредством отверстий, по краю которых прикреплены сердечные клапаны. Эти клапаны, что в силу своего расположения называются атриовентрикулярными, обеспечивают движение крови в одном направлении. Клапан между левым предсердием и левым желудочком называется митральным или двустворчатым. Клапан между правым предсердием и правым желудочком называется трикуспидальная или трехстворчатым. Кроме этого, в сердце содержатся аортальный и легочный клапаны, каждый из которых образован тремя полумесячным клапанами. Аортальный и легочный клапаны отделяют левый и правый желудочки от аорты и легочной артерии соответственно и контролируют истечение крови из обоих желудочков.

В каждом цикле сердечной деятельности кровь поступает в предсердий, а из них через сердечные клапаны попадает в желудочков, которые при сокращении выталкивают кровь кругам кровообращения. В норме при каждом сокращении правый желудочек выталкивает к малому кругу кровообращения такое же количество крови, как и левый до велика. Стенка левого желудочка примерно втрое толще, чем стенка правого желудочка, поскольку левый должно быть достаточно сильным для выталкивания крови к большому кругу кровообращения, где сопротивление потоку крови в несколько раз больше, а давление крови в несколько раз выше, чем в малом.

Кровоснабжение

Каждая клетка сердечной ткани должна постоянно получать кислород и питательные вещества, обеспечивается собственным кровообращением сердца по системе его коронарных сосудов — коронарным кровообращением. Название происходит от названия двух артерий, левой и правой, которые «оплетает» сердце словно венцом и поставляют богатую кислородом кровь к миокарда. Коронарные артерии ответвляются непосредственно от аорты. Сосуды, отводящие обедненную кислородом кровь от сердечной мышцы, называются коронарными венами. Через коронарную систему проходит до 20% крови, выталкивается сердцем.

Правая и левая коронарные артерии проходят по поверхности сердца и потому называются эндокардиальных. Здоровые коронарные артерии способны к саморегуляции с целью поддержания величины потока крови, отвечающей потребностям сердечной мышцы. Эти сосуды, будучи относительно узкими, часто страдают от атеросклероза. Коронарные артерии, проходящие внутри миокарда, называются субэндокардиального.

Иннервация

Сердце иннервируется вегетативной нервной системой, регулирующей зарождения возбуждения и проведения импульсов и состоит из симпатических и парасимпатических нервов. Преганглионарные симпатические волокна отходят от верхних пяти сегментов спинного мозга. Они имеют синапсы в верхнем, среднем и нижнем шейных ганглиях и в звездном ганглии. От них отходят постганглионарные волокна, образующие симпатичные сердечные нервы. Веточки этих нервов идут в синусового и атриовентрикулярного узлов, проводниковой ткани мышц предсердий и желудочков и коронарных артерий. Эффект симпатического нерва осуществляется с помощью медиатора норадреналина, который образуется в окончаниях симпатических волокон в миокарде. Симпатические волокна увеличивают частоту сердечных сокращений, поэтому их называют кардиостимуляторами.

Парасимпатические волокна сердце получает из блуждающего нерва, ядра которого расположены в продолговатом мозге. От шейной части ствола блуждающего нерва отходят 1-2 веточки, а от грудной части — 3-4 веточки. Преганглионарные волокна имеют свои синапсы в внутришньостинкових ганглиях, содержащиеся в сердце.

Постганглионарные волокна идут в синусового и атриовентрикулярного узлов, предсердной мускулатуры, верхней части пучка Гиса и коронарных артерий. Наличие парасимпатических волокон в мышце желудочков еще не доказано. Медиатором парасимпатических волокон является ацетилхолин. Блуждающий нерв является кардиоингибитором: он замедляет сердечный ритм, затормаживая синусовый и атриовентрикулярный узлы.

Афферентные нервные импульсы от кровеносных сосудов, дуги аорты и каротидного синуса проводятся сердечно-сосудистого регуляторного центра в продолговатом мозге, а эфферентные — от того же центра через парасимпатические и симпатические нервные волокна в синусовый узел и остальную часть проводящей системы и коронарные сосуды.

Гистологическое строение сердца

Стенка сердца состоит из трех слоев. Внешний слой называется эпикардом или висцеральным перикардом, поскольку он одновременно представляет собой внутренний листок (серозного) перикарда. Это гладкая, тонкая и прозрачная оболочка, соединительно основа которой на разных участках сердца, особенно в бороздам и в области верхушки, включая жировую ткань. С помощью указанной соединительной ткани епикард сросшийся с миокардом наиболее плотно в местах наименьшего скопления или отсутствия жировой ткани.

Средний слой называется миокардом, или сердечной мышцей, и состоит из сердечной исполосованной мышечной ткани. Это мощная и значительная по толщине часть стенки сердца. Клетки миокарда называют кардиомиоцитов. В стенках предсердий различают два мышечных слоя: поверхностный и глубокий, в стенках желудочков таких слоев три: наружный, средний и глубокий. Мускулатура предсердий изолирована от мускулатуры желудочков, за исключением так называемого пучка Гиса — пучка волокон, начинающийся в перепонке предсердий в области коронарной пазухи (лат. Sinus coronarius) сердца и, делясь на две ножки, проходит по правой и левой сторонам межжелудочковой перегородки, служа для передачи импульсов с одних отделов сердца на другие. Миокард густо пронизан кровеносными сосудами и нервными волокнами, которые образуют несколько нервных сплетений. На каждый капилляр миокарда приходится около четырех нервных волокон.

Внутренний слой называется эндокардом и образованный из коллагеновых и эластиновых волокон, среди которых содержатся соединительнотканные и гладкомышечные клетки. Со стороны полостей сердца эндокард покрыт эндотелием. Он выстилает все полости сердца, плотно сросшийся с мышечным слоем лежит под ним, повторяя все неровности последнего, переходит на внутреннюю оболочку соединенных с сердцем сосудов и покрывает поверхность сердечных клапанов.

Сердечная деятельность

Основные физиологические свойства сердечной мышцы

  • Автоматизм — способность сердца ритмически сокращаться под влиянием импульсов возбуждения спонтанно производятся в нем. В норме самый автоматизм имеют клетки синусового узла, расположенного в правом предсердии.
  • Возбудимость — способность сердечной мышцы возбуждаться от различных раздражителей физической или химической природы, сопровождающееся изменениями физико-химических свойств ткани. Во время возбуждения сердца образуется электрический ток, регистрируется гальванометром в виде электрокардиограммы.
  • Проводимость — способность сердечной мышцы проводить импульсы от места их возникновения до сократимого миокарда. При нормальной проводимости отделы сердца возбуждаются в определенном порядке. В норме импульсы проводятся от синусового узла к мышце предсердий и желудочков. Наибольшую проводимость имеет ведущая система сердца.
  • Сократимость — способность сердца сокращаться под влиянием импульсов. Сила сокращения сердечной мышцы прямо пропорциональна начальной длине мышечных волокон.
  • Рефрактерность — невозможность возбужденных клеток миокарда снова активизироваться при возникновении дополнительных импульсов. Различают абсолютную и относительную рефрактерность. Во время абсолютной рефрактерности на сердце не влияют импульсы любой силы. Во время относительного рефрактерного периода сердце способно к возбуждению, если сила импульса, поступающего является больше обычного.

Кровообращение

Кровь проходит через сердце всегда в одном и том же направлении, из предсердий к желудочков и из желудочков в легочную артерию и аорту. Двигательные крови в обратном направлении препятствуют трикуспидальный, митральный, аортальный и легочный клапаны.

Сердце действует как двойной насос. Левое предсердие и левый желудочек в совокупности образуют «артериальное сердце», названное так по типу крови, проходящей через него; правое предсердие и правый желудочек объединяются в «венозное сердце», названное по тому же принципу. Обеднена кислородом кровь, поступающую из большого круга кровообращения через верхнюю и нижнюю полые вены, собирается в правого предсердия, а из него попадает в левого желудочка, который через легочную артерию выталкивает ее в малый круг кровообращения, где путем пассивного процесса диффузии происходит газообмен. Обогатившись кислородом, кровь из малого круга кровообращения через легочные вены поступает в правого предсердия, из него до левого желудочка, который через аорту выталкивает ее в большой круг кровообращения.

Сокращение предсердий или желудочков для нагнетания крови в систему кровообращения называется систолическим, расслабления сердечной мышцы, во время которого сердце может принять кровь — диастолой.

Цикл сердечной деятельности

Работа сердца представляет собой непрерывное чередование периодов сокращения (систолическое) и расслабления (диастола), что и составляет сердечный цикл. Поскольку в покое частота сокращений сердца составляет 60-80 циклов в минуту, то каждый из них длится около 0,8 с. При этом 0,1 с занимает систола предсердий, 0,3 с — систолическое желудочков, а остальное время — общая диастола сердца.

К началу систолы миокард расслаблен, а сердечные камеры заполнены кровью, поступающей из вен. Атриовентрикулярные клапаны в это время раскрыты, и давление в сердцах и желудочках практически одинаков. Генерация возбуждения в синоатриального узла приводит к систолы предсердий, при которой за счет разницы давлений конечно-диастолическое объем желудочков возрастает примерно на 15%. С окончанием систолы предсердий давление в них снижается.

Поскольку клапанов между магистральными венами и предсердиями нет, во время систолы предсердий происходит сокращение кольцевой мускулатуры, окружающей устья полых и легочных вен, препятствует оттоку крови из предсердий обратно в вены. В то же время систолическое предсердий сопровождается определенным повышением давления в полых венах. Важное значение в систоле предсердий имеет обеспечение турбулентного характера потока крови, поступающей в желудочки, что способствует закрытию атриовентрикулярных клапанов.

С переходом возбуждения на атриовентрикулярный узел и проводящую систему желудочков начинается систола последних, в ходе которой давление в них повышается до величины, достаточной для закрытия атриовентрикулярных клапанов, затем — до величины, достаточной для открытия полумесячных клапанов, и наступает период изгнания крови из сердца, общая продолжительность которого составляет 0,25 с. После окончания сокращения давление в желудочках резко падает; в магистральных артериях он снижается значительно медленнее, что обеспечивает закрытие полумесячных клапанов и предотвращает обратном токовые крови.

После завершения систолы желудочков возникает начальный этап диастолического — фаза изометрического расслабления, что проявляется при еще закрытых клапанах и до момента, когда давление в предсердиях становится выше давление в желудочках, что приводит к открытию атриовентрикулярных клапанов, и кровь переходит в желудочек. Этот период называется фазой быстрого наполнения; перемещение крови в этот период обуславливается исключительно разницей давлений в предсердиях и желудочках, в то время как его абсолютная величина во всех сердечных камерах продолжает снижаться. Диастолическое завершается фазой медленного наполнения (диастазису), в течение которой происходит непрерывное поступление крови из магистральных вен как в предсердие, так и в желудочки.

Регуляция работы сердца

Работа сердца регулируется нервной и эндокринной системами, содержанием в крови ионов кальция Ca 2+ и калия K +. Также имеется локальная миогенная регуляция работы сердца: закон Франка-Старлинга, феномен Анрепа, лестница Боудича.

Нервная система регулирует частоту и силу сердечных сокращений симпатическая нервная система обусловливает усиление скрочень, парасимпатическая — их ослабление.

Влияние эндокринной системы на сердце происходит с помощью гормонов, которые могут увеличивать или уменьшать силу сердечных сокращений и менять их частоту. Основной эндокринной железой, которая регулирует работу сердца, можно считать надпочечники: действие их гормонов адреналина и ацетилхолина на сердце отвечает функциям симпатической и парасимпатической систем.

Изображения по теме

  • Сердце человека
  • Сердце человека
  • Сердце человека
  • Сердце человека