Сердце — это мышечный полый орган кровеносной системы, который своими ритмичными сокращениями прокачивает кровь или гемолимфу через сосуды тела, обеспечивая таким образом питание и дыхание тканей. У высших животных и человека сердце является жизненно необходимым органом. Во время эмбрионального развития этот орган возникает одним из первых.

История исследований

Древняя Греция

Клапаны сердца были описаны медиками школы Гиппократа еще за 4 ст. до н.э., хотя их функции еще не понимали. При вскрытии артерии обычно пустые, а кровь собирается в венах. Древние анатомы считали, что артерии заповенени воздухом и служат для циркуляции его в теле. Эрасистрат заметил, что при порезе живого человека артерии кровоточат. Он объяснил это тем, что воздух вытесняется кровью через мелкие сосуды, постулируя существование капилляров.

Гален уже знал, что в сосудах течет кровь и идентифицировал темную венозную кровь и светлую артериальную. По его мнению рост и энергия продуцируются венозной кровью, создается в печени, а артериальная кровь производится в сердце и содержит пневму. Он считал, что сердце не перекачивает кровь, а всасывает ее во время диастолы, а движение крови обеспечивает пульсация самых артерий.

Типы сердец в животном мире

Типы сердец по строению

Сердца разных групп животных по строению можно отнести к трубчатого или камерного типа.

Трубчатое сердце прокачивает кровь или гемолимфу с помощью волнообразных сокращений стенок (перистальтики). Таким образом, однонаправленных поток жидкости создается даже при отсутствии сердечных клапанов. Трубчатое сердце членистоногих находится в спинной области. В насекомых и некоторых ракообразных, таких, как артемии, сердечная трубка может достигать значительной длины, тогда как в других она представляет собой короткий мышечный мешок. Кровь или гемолимфа поступает в трубчатый сердце преимущественно через боковые отверстия (лат. Ostium) или же с каудального конца через вену, и сокращениями сердечной трубки нагнетается в краниальном направлении в артерию, обратном движению крови из которой препятствует клапан. При расслаблении сердца отверстия открываются и оно расширяется, что позволяет поступления в него крови (гемолимфы). Поэтому сердце членистоногих можно сравнить с всасывающим насосом. Трубчатые сердца имеются также у оболочников и у эмбрионов позвоночных.

В камерных сердцах движению крови в неверном направлении препятствуют клапаны, способные открываться только в одном направлении. Этот тип сердца встречается преимущественно у моллюсков и позвоночных. Благодаря сильной мускулатуре такое сердце действует как всасывающе-нагнетающий насос, обеспечивающий высокое давление. Во многих моллюсков, в частности в улиток, а также в низших позвоночных наполнения сердца кровью происходит вследствие создания вакуума в полости перикарда, которым он окружен. Каждый желудочек камерного сердца имеет толстые мышечные стенки кровь у него нагнетается в результате сокращений расположенного перед ним предсердия, мышечные стенки которого менее толстыми.

Типы сердец по виду регуляции

Механизмы регуляции работы сердца делятся на миогенные (связанные с особенностями кардиомиоцитов) и нейрогенные (связанные с внутрисердечная нервной системе).

Сердце сокращается в ответ на действие электрического импульса. В миогенная сердце этот импульс возникает спонтанно и через равные промежутки времени в специализированной области сердечной мышцы, что называется водителем ритма сердца. Миогенные сердца имеют позвоночные, оболочники, моллюски, многие кольчатых червей и членистоногих (в том числе насекомых). У птиц и млекопитающих клетки, порождающие такие импульсы, локализованные в синусового-предсердный узле. Общая электрическая активность миогенного сердца может быть изображена электрокардиограмме (ЭКГ), которая для каждого вида животных будет свой типичный вид.

В нейрогенному сердце импульс, стимулирующий его сокращения, возникает в его нервных клетках (точнее — в клетках его ганглиев. Такой нейрогенный автоматизм встречается в некоторых кольчатых червей и членистоногих, в частности у представителей ряда десятиногих, к которым относятся омары, крабы и др. Если в миогенная сердце возбуждения от водителя сердечного ритма распространяется по смежным кардиомиоцитах и ​​в конце концов охватывает все сердце, то для нейрогенных сердец подобного способа распространения возбуждения пока не обнаружено, зато они имеют развитую иннервацию мышечных клеток.

Однако миогенные сердца (например, сердца моллюсков и позвоночных) часто также высокой степенью иннервированные. Таким образом, сокращение миогенного сердца — как и нейрогенного — могут происходить под влиянием нервной системы. Соответствующие нервные импульсы могут стимулировать или тормозить водитель ритма сердца, тем самым ускоряя или замедляя сердцебиение.

У членистоногих "длинные" сердца чаще бывают нейрогенными, а "короткие" — миогенная. Сердечные сокращения сердца обоих типов является обычно независимыми от любых сигналов центральной нервной системы; это свойство сердца известна как автоматия, или авторитмия.

Второстепенные сердца

Большинство моллюсков имеют открытую кровеносную систему с одним сердцем, содержащий предсердие и желудочек. В головоногих моллюсков, которые имеют более совершенную закрытую кровеносную систему, наряду с главным сердцем есть два вспомогательных, обеспечивающих кровообращение в жабрах. Таким образом, эти вспомогательные сердца функционируют аналогично правой половины сердца млекопитающих, связанной с легочным кругом кровообращения.

В миксин рядом с главным сердцем также портальное, кардинальные и каудальной сердца. Второстепенные сердца находятся и в венах крыльев летучих мышей. В систему лимфо- и кровообращения земноводных входят так называемые лимфосерця, находящихся в области копчика, имеют нейрогенную автоматию, без водителя ритма, и руководствуются вегетативной нервной системой. Лимфосерця также в некоторых пресмыкающихся и птиц, в частности у страусов.

У многих видов насекомых второстепенные сердца участвуют в работе крыльев, ног и антенн, улучшая нагнетания гемолимфы через сосуды этих мелких частей тела.

Другие органы, обеспечивающие кровообращение

У многих видов животных движению крови, рядом с сердцем, способствуют и другие органы. Например, в наземных позвоночных сокращения мышц в (нижних) конечностях усиливают обратное движение венозной крови к сердцу, а движения тела у членистоногих обусловливают движение гемолимфы. У некоторых видов кровеносные сосуды обладают способностью к сокращению; например, в наутилид кровь через жабры проходит к сердцу благодаря сокращениям сосудов.

Сердце позвоночных

Сердца всех позвоночных животных является миогенная, и за возбуждение сердечной мышцы отвечает водитель ритма сердца. Это явление возникновения возбуждения при отсутствии внешних раздражителей называется авторитмии или автоматизма сердца.

Сердце млекопитающих и птиц

Сердце млекопитающих и птиц четырехкамерное. Различают (по током крови): правое предсердие, правый желудочек, левое предсердие и левый желудочек. Между предсердиями и желудочками находятся фиброзно-мышечные клапаны — справа трикуспидальный клапан, слева митральный клапан. На выходе из желудочков соединительнотканные клапаны (легочный — справа и аортальный — слева).

С одной или двух передних (верхних) и задней (нижней) полых вен кровь поступает в правое предсердие, затем в правый желудочек, затем по малому кругу кровообращения кровь проходит через легкие, где обогащается кислородом, поступает в левое предсердие, затем в левый желудочек и дальше в основную артерию организма — аорту (птицы имеют правую дугу аорты, млекопитающие — левой).

Положение и строение сердца человека

Масса сердца взрослого человека составляет 250-350 г. Сердце расположено в центре грудной клетки, в нижней части переднего средостения, и находится в околосердечной сумке — перикарде, который защищает его от механических воздействий и инфекций и фиксирует на других структурах, которые его окружают. Верхняя часть сердца фиксируется на крупных сосудах, нижняя часть является свободной и лежит на диафрагме.

Внешняя стенка сердца человека состоит из трех слоев. Внешний слой называется эпикардом или висцеральным перикардом, поскольку он одновременно представляет собой внутренний листок перикарда. Средний слой называется миокардом и состоит из сократимых сердечной мускулатуры. Внутренний слой называется эндокардом и находится в контакте с перекачиваемой сердцем кровью.

Сердце человека является четырехкамерным: две верхние камеры называются правым и левым предсердиями, две нижние — правым и левым желудочками. Предсердие сообщается с соответствующим желудочком отверстием, в котором находится клапан: трикуспидальный клапан между правым предсердием и правым желудочком и митральный клапан между левым предсердием и левым желудочком. Клапаны предотвращают движению крови в обратном направлении. В сердечном цикле каждое из предсердий сокращается, через отверстие нагнетая кровь в соответствующий желудочек, после чего сокращаются желудочки, выталкивая кровь в большой и малый круги кровообращения.

В сердце, а именно в предсердие, входят легочные вены и верхняя и нижняя полые вены, обеспечивающие поступление крови к предсердий, а выходят из него, а именно из желудочков, аорта и легочный ствол, по которым кровь поступает к кругам кровообращения. Чтобы предотвратить возвращение крови к желудочков, между ними и артериями находятся аортальный и легочный клапаны, образованные тремя полумесячным клапанами каждый.

Изображения по теме

  • Сердце
  • Сердце
  • Сердце
  • Сердце
  • Сердце
  • Сердце
  • Сердце
  • Сердце
  • Сердце
  • Сердце
  • Сердце
  • Сердце
  • Сердце
  • Сердце