Все про сердце человека

Сердце – часть кровеносной системы. Этот орган располагается в переднем отделе средостения (пространства между легкими, позвоночником, грудиной и диафрагмой). Сокращения сердца — причина движения крови по сосудам. Латинское название сердца – cor, греческое – kardia. От этих слов произошли такие термины, как «коронарный», «кардиология», «кардиальный» и другие.

Строение сердца

Сердце в грудной полости немного смещено относительно средней линии. Около трети его располагается справа, а две трети — в левой половине тела. Нижней поверхностью орган соприкасается с диафрагмой. Пищевод и крупные сосуды (аорта, нижняя полая вена) прилегают к сердцу сзади. Спереди сердце закрывают легкие, и лишь небольшая часть его стенки непосредственно касается грудной стенки. По фроме сердце близко к конусу с закругленной верхушкой и основанием. Масса органа составляет в среднем 300 — 350 граммов.

Сердечные камеры

Сердце состоит из полостей, или камер. Две более мелких называются предсердиями, две крупные камеры — желудочки. Правое и левое предсердия разделяет межпредсердная перегородка. Правый и левый желудочек отделены друг от друга межжелудочковой перегородкой. В результате не происходит смешивания внутри сердца венозной и аортальной крови.
Каждое из предсердий сообщается с соответствующим желудочком, но отверстие между ними имеет клапан. Клапан между правыми предсердием и желудочком называется трехстворчатый, или трикуспидальный, потому что он состоит из трех створок. Клапан между левыми предсердием и желудочком состоит из двух створок, по форме напоминает головной убор папы римского – митру, и поэтому называется двухстворчатым, или митральным. Предсердно-желудочковые клапаны обеспечивают однонаправленный ток крови из предсердия в желудочек, но не обратно.
Кровь из всего организма, богатая углекислым газом (венозная), собирается в крупные сосуды: верхнюю и нижнюю полые вены. Их устья открываются в стенке правого предсердия. Из этой камеры кровь идет в полость правого желудочка. Легочный ствол доставляет кровь в легкие, где она становится артериальной. По легочным венам она идет в левое предсердие, а оттуда — в левый желудочек. От последнего начинается аорта: самый большой сосуд в теле человека, через который кровь попадает в более мелкие и поступает в организм. Легочный ствол и аорта отделены от желудочков соответствующими клапанами, препятствующими ретроградному (обратному) кровотоку.

Строение стенки сердца

Сердечная мышца (миокард) — основная масса сердца. Миокард имеет сложное слоистое строение. Толщина стенки сердца колеблется от 6 до 11 мм в разных его отделах.
В глубине сердечной стенки располагается проводящая система сердца. Она сформирована особой тканью, вырабатывающей и проводящей электрические импульсы. Электрические сигналы возбуждают мышцу сердца, вызывая ее сокращение. В проводящей системе есть крупные образования нервной ткани: узлы. Синусовый узел расположен в верхней части миокарда правого предсердия. В нем вырабатываются импульсы, отвечающие за работу сердца. В нижнем сегменте межпредсердной перегородки располагается атриовентрикулярный узел. От него отходит так называемый пучок Гиса, делящийся на правую и левую ножки, которые распадаются на все более и более мелкие ветви. Самые мелкие веточки проводящей системы называются «волокна Пуркинье» и непосредственно контактируют с мышечными клетками в стенке желудочков.
Камеры сердца выстланы эндокардом. Складки его формируют сердечные клапаны, о которых мы говорили выше. Наружная оболочка сердца — перикард, состоящий из двух листков: париетального (внешнего) и висцерального (внутреннего). Висцеральный слой перикарда называется эпикардом. В промежутке между внешним и внутренним слоями (листками) перикарда имеется около 15 мл серозной жидкости, обеспечивающей скольжение их относительно друг друга.

Кровоснабжение, лимфатическая система и иннервация

Кровоснабжение сердечной мышцы осуществляется с помощью коронарных артерий. Крупные стволы правой и левой коронарных артерий начинаются от аорты. Затем они распадаются на более мелкие ветви, кровоснабжающие миокард.
Лимфатическая система состоит из сетчатых слоев сосудов, отводящих лимфу в коллекторы, а затем в грудной проток.
Работу сердца контролирует вегетативная нервная система независимо от сознания человека. Блуждающий нерв оказывает парасимпатическое воздействие, в том числе замедляет частоту сокращений сердца. Симпатические нервы ускоряют и усиливают работу сердца.

Физиология сердечной деятельности

Главная функция сердца – сократительная. Этот орган является своеобразным насосом, обеспечивающим постоянный поток крови по сосудам.
Сердечный цикл — повторяющиеся периоды сокращения (систолы) и расслабления (диастолы) сердечной мышцы.
Систола обеспечивает выброс крови из сердечных камер. Во время диастолы происходит восстановление энергетического потенциала клеток сердца.
Во время систолы левый желудочек выбрасывает в аорту около 50 – 70 мл крови. Сердце перекачивает 4 – 5 литров крови в минуту. При нагрузке этот объем может достигать 30 литров и более.
Сокращение предсердий сопровождается повышением в них давления, при этом смыкаются устья впадающих в них полых вен. Кровь из предсердных камер «выдавливается» в желудочки. Затем наступает диастола предсердий, давление в них падает, при этом закрываются створки трехстворчатого и митрального клапанов. Начинается сокращение желудочков, в результате чего кровь выходит в легочный ствол и аорту. Когда систола заканчивается, давление в желудочках уменьшается, клапаны легочного ствола и аорты захлопываются. Таким образом обеспечивается однонаправленное движение крови по сердцу.
При пороках клапанов, эндокардите и других патологических состояниях клапанный аппарат не может обеспечить герметичность сердечных камер. Кровь начинает поступать ретроградно, нарушая сократимость миокарда.
Сократимость сердца обеспечивается электрическими импульсами, возникающими в синусовом узле. Эти импульсы возникают без внешнего воздействия, то есть автоматически. Затем они проводятся по проводящей системе и возбуждают мышечные клетки, вызывая их сокращение.
Сердце обладает и внутрисекреторной активностью. Оно выделяет в кровь биологически активные вещества, в частности, предсердный натрийуретический пептид, способствующий выделению через почки воды и ионов натрия.

Медицинская анимация на тему «Как работает сердце человека»:

Образовательное видео на тему «Сердце человека: внутреннее строение» (англ.):

1. Общая характеристика строения и работы сердца

Муравьёва М.С., Муравьёва Е.Г., Сазонов В.Ф.

Кафедра биологии и методики её преподавания РГУ имени С.А. Есенина, Рязань

Определение понятия

Сердце – это полый мышечный орган, обеспечивающий движение крови по организму и обладающий способностью к автоматии, т.е. самостоятельной работе.

Сердце – является центральным органом сердечно-сосудистой системы, оно размером примерно с большое яблоко (с кулак человека). Располагается, в основном, в левой части грудной клетки, позади грудины. Расположение сердца асимметрично: 2/3 его лежат в левой части и 1/3 – в правой части грудной полости. Средняя масса сердца у мужчин — 300 г, у женщин — 250 г , хотя считается, что именно женщины являются более сердечны ми людьми .

Сердце, словно динамический насос, выталкивает кровь в разветвлённую сеть кровеносных сосудов, которые могли бы опоясать Землю два с половиной раза. Движущая сила этого насоса исходит из желудочков с их толстыми мышечными стенками, сокращающимися так, что кровь при этом перекачивается в артерии. Насосное действие сердца повторяется автоматически в ритме пульса: примерно 72 удара в минуту, 100000 ударов в сутки. Количество перекачиваемой крови зависит от степени напряженности человека и совершаемых им действий, а также от его психоэмоционального состояния и составляет от 5 до 30 литров в минуту.

Строение сердца

Видео: Демонстрация анатомии сердца на муляже

Свою функцию, как хорошо скоординированного насоса, сердце может выполнять благодаря особому строению.

Сердце человека состоит из 4-х камер – двух предсердий и двух желудочков.

Предсердия собирают кровь, притекающую к ним по венам: в правое предсердие впадают верхняя и нижняя полые вены, в левое – четыре легочные вены. Следует понимать, что кровь, поступающая в предсердия, не остаётся только в них, а транзитом направляется также и в желудочки. И только после заполнения кровью и желудочков и предсердий предсердия сокращаются и выталкивают в желудочки ещё дополнительную порцию крови.

Из заполненных желудочков затем кровь под давлением выбрасывается в артерии: из левого кровь поступает в аорту – самую крупную артерию нашего тела – в большой круг кровообращения; из правого желудочка – в легочную артерию – в малый круг.

Правая и левая части сердца у человека, как и у всех млекопитающих, разделены сплошной перегородкой, и поэтому кровь не смешивается: в правой половине сердца – венозная, в левой – артериальная.

Предсердие и желудочек в каждой половинке сердца соединены клапанами: в левой части клапан имеет 2 створки (митральный клапан, он более мощный); в правой половине – 3 створки. Створчатые клапаны (как дверцы) открываются только в сторону желудочков, так как к их краям прикрепляются сухожильные нити, отходящие от сосочковых мышц, которые находятся в стенках желудочков. Всё это препятствует выворачиванию створок в полость предсердий при сокращении желудочков, что обеспечивает полное смыкание створок клапанов и не дает возможности крови возвращаться в предсердия.

Отверстия легочной артерии и аорты имеют полулунные клапаны (более просто устроенные, так как эти отверстия значительно меньше). Каждый клапан состоит из 3-х полулуний – своеобразных карманов, обращенных свободными краями в сторону сосудов. И эти клапаны открываются также только в одну сторону – в артерии, и кровь не может возвращаться из артерий в желудочки, потому что при изменении направления ее движения полулунные клапаны («кармашки») наполняются кровью, преграждая ей обратный путь.

Стенка сердца образована тремя оболочками: наружная оболочка – соединительнотканная, тонкая – эпикард ; средняя оболочка – мышечная, самая мощная, особенно в левом желудочке – миокард . Сердечная мышца – поперечнополосатая, но в отличие от скелетной мускулатуры ее деятельность не зависит от воли человека. Сердцу свойственна автоматия – способность сокращаться вне зависимости от воздействий извне, так как в сердечной мышце существует специальный «аппарат»; поэтому сердце работает даже после удаления из организма. Это легко наблюдается у лягушек. Вырезанное сердце лягушки продолжает сокращаться и остановится, когда прекратится доступ питательных веществ и перестанут удаляться продукты обмена, образующиеся во время работы сердечной мышцы. Сердце человека более чувствительно при нарушении питания и только русскому физиологу А. Кулабко в 1902 г. удалось, пропуская подогретый питательный раствор, насыщенный кислородом, через сосуды сердца ребенка, умершего за 20 ч. До этого, заставить это сердце ритмически сокращаться.

Автоматия сердца обеспечивает его ритмическое сокращение, однако, в организме существуют нервная и гуморальная регуляция, в результате чего может изменяться частота и сила сокращений в зависимости от нагрузки и состояния организма.

Третья, внутренняя оболочка сердца, самая тонкая – эндокард ; ее отличают тонкость и гладкость, а иначе, если появляется шероховатость, например при ее воспалении, могут образовываться тромбы.

Снаружи сердце покрыто перикардом (сердечная сорочка), который окружает сердце как мешок и обеспечивает его свободное движение. В норме человек не чувствует работы сердца. Перикард состоит из 2-х листков: внутреннего (эпикард) и наружного, обращенного в сторону органов грудной клетки. Между листками перикарда имеется щель, заполненная серозной жидкостью, которая уменьшает трение работающего сердца о листки перикарда. Перикард ограничивает растяжение сердца наполняющей его кровью.

Видео: Анатомия сердца и лёгких

Работа сердца

Видео: Работа сердца

Видео: Проводящая система и автоматия сердца

Видео: Работа сердца

Видео: Механизм сердечного согращения

Работа сердца. Сердечный цикл (смотри также подробное описание сердечного цикла). В деятельности сердца можно выделить две фазы: систола (сокращение) и диастола (расслабление). Систола предсердий слабее и короче систолы желудочков, она длится 0,1 с, а систола желудочков – 0,3 с; диастола предсердий занимает 0,7 с, а желудочков – 0,5 с. Общая пауза сердца длится 0,4 с. Весь сердечный цикл продолжается 0,8 с. Все эти показатели при ритме 75 ударов в минуту. Длительность различных фаз сердечного цикла зависит от частоты сердечных сокращений. При более частых сокращениях длительность каждой фазы уменьшается, особенно диастолы (сердце меньше отдыхает).

Деятельность сердца представляет собой ритмичную смену сердеч ных циклов. При систоле предсердий кровь через открытые предсердно-желудочковые отверстия свободно проникает в желудочки, которые в это время находятся в состоянии диастолы (расслабления). По мере заполнения желудочков кровью створки клапанов поднимаются («всплывают» под действием давления крови), отходя от стенок желудочков. При этом края их смыкаются и закрывают отверстия между предсердиями и желудочками. Полулунные клапаны в это время ещё сомкнуты. В этот момент начинается систола желудочков, т.е. сокращение их мышечных стенок. Давление крови внутри желудочков увеличивается настолько, что становится гораздо б о льшим, чем в легочной артерии и аорте. Поэтому полулунные клапаны прижимаются к стенкам артерий и кровь с силой выбрасывается в эти сосуды. Затем давление в желудочках падает, и полулунные клапаны вновь смыкаются заполняющей их кровью, которая стремится обратно в желудочек. После этого наступает третья фаза сердечного цикла – пауза, т.е. полное расслабление всех отделов сердца. Во время паузы кровь поступает из вен в предсердия, а оттуда свободно стекает в желудочки через открытые предсердно-желудочковые отверстия. И затем наступает следующий сердечный цикл – систола предсердий, систола желудочков, пауза.

При одном сокращении каждый желудочек выбрасывает примерно 70-80 мл крови. Это ударный объем сердца. В 1 мин сердце человека сокращается примерно 70 раз. Количество крови, выбрасываемой желудочками за 1 мин, называется минутным объемом сердца. У взрослого человека он равен примерно 5 л.

В ритмичном сочетании труда и покоя сердца – источник его неутомляемости. Благодаря паузам и расслаблению сердце у человека в возрасте (для примера) 60 лет тридцать лет отдыхало. Человек ещё не создал такую машину, которая могла бы беспрерывно работать 70-80 и более лет. Сердце – самый работоспособный в мире двигатель. В день оно делает 100 тысяч ударов и в течение жизни человека сердце выбрасывает в аорту такое количество крови, которое могло бы заполнить канал в 5 км длиной, и по нему мог бы пройти большой волжский теплоход.

Круги кровобращения. В течение всей жизни человека сердце, действуя наподобие насоса, проталкивает кровь по сосудистой системе 2-х кругов кровообращения (большого и малого). Расскажем подробнее о каждом.

Большой круг кровообращения (телесный ). На рисунке справа он располагается снизу, и показано, что он обслуживает практически весь организм. Начинается аортой , которая отходит от левого желудочка. На рисунке это крупный сосуд красного цвета, идущий от сердца вниз. Аорта дает начало крупным, средним и мелким артериям. Артерии переходят в артериолы, которые заканчиваются капиллярами. Капилляры широкой сетью пронизывают все органы и ткани организма. В капиллярах кровь отдает кислород и питательные вещества, а от них получает продукты метаболизма, в том числе и углекислый газ. Капилляры переходят в венулы, кровь которых собирается в мелкие, средние и крупные вены. Кровь от верхней части туловища поступает в верхнюю полую вену, от нижней – в нижнюю полую вену. Обе эти вены впадают в правое предсердие, в котором заканчивается большой круг кровообращения.

Малый круг кровообращения (легочный). На рисунке выше он располагается сверху, и показано, что он обслуживает лёгкие. Начинается малый круг легочным стволом, который отходит от правого желудочка и несет в легкие венозную кровь (обозначена синим цветом). Легочный ствол разветвляется на две ветви, идущие к левому и правому легкому. В легких легочные артерии делятся на более мелкие артерии, артериолы и капилляры. В капиллярах кровь отдает углекислый газ и обогащается кислородом. Легочные капилляры переходят в венулы, которые затем образуют вены. По четырем легочным венам артериальная кровь поступает в левое предсердие.

Кровь, циркулирующая по большому кругу кровообращения, обеспечивает все клетки организма кислородом и питательными веществами и уносит от них продукты обмена веществ.

Роль малого круга кровообращения заключается в том, что в легких осуществляется восстановление (регенерация) газового состава крови.

Наш организм – это сложноорганизованная структура, состоящая из отдельных компонентов (органов и систем), для полноценной работы которых необходимы постоянные поступления питания и утилизация продуктов распада. Эту работу выполняет система кровообращения, состоящая из центрального органа (сердечного насоса) и кровеносных сосудов, расположенных по всему телу. Благодаря постоянной работе сердца человека кровь непрерывно циркулирует по сосудистому руслу, обеспечивая все клетки кислородом и питанием. Живой насос нашего тела совершает минимум сотню тысяч сокращений каждый день. Как устроено сердце человека, каков его принцип работы, о чем говорят цифры основных показателей – эти вопросы интересуют многих неравнодушных к своему здоровью людей.

Общая информация

Знания о строении и функции сердца человека накапливались постепенно. Началом кардиологии как науки считается 1628 год, когда английский медик и естествоиспытатель Гарвей открыл основные законы кровообращения. В дальнейшем были получены все основные сведения об анатомии сердца и сосудов, кровеносной системе человека, которые используются до сих пор.

Живой «вечный двигатель» хорошо защищен от повреждений благодаря своему удачному расположению в человеческом теле. Где находится сердце у человека, знает каждый ребенок – в груди слева, но это не совсем так. Анатомически оно занимает среднюю часть переднего средостения – это закрытое пространство в грудной клетке между легкими, окруженное ребрами и грудиной. Нижняя часть сердца (его верхушка) немного смещена в левую сторону, остальные отделы находятся в центре. В редких случаях встречается аномальный вариант расположения сердца у человека со смещением в правую сторону (декстрокардия), который часто сочетается с зеркальным размещением в теле всех непарных органов (печени, селезенки, поджелудочной и т.д.).

О том, как выглядит сердце человека, у каждого свои представления, обычно они отличаются от действительности. Внешне этот орган напоминает немного приплюснутое сверху и заостренное внизу яйцо с прилегающими со всех сторон крупными сосудами. Форма и размеры могут отличаться в зависимости от пола, возраста, телосложения и состояния здоровья мужчины или женщины.

В народе говорят, что размер сердца приблизительно можно определить по величине собственного кулака – медицина с этим не спорит. Многим людям интересно знать, сколько весит сердце человека? Этот показатель зависит от возраста и пола.

Вес сердца взрослого человека достигает в среднем 300 г, причем у женщин оно может быть немного меньше, чем у мужчин.

Существуют патологии, при которых возможны отклонения этой величины, например, при разрастании миокарда или расширении камеры сердца. У новорожденных детей его масса около 25г, наиболее существенные темпы роста отмечаются во время первых 24 месяцев жизни и в 14-15 лет, а после 16 лет показатели достигают взрослых величин. Соотношение массы сердца взрослого человека к общей массе тела у мужчин равняется 1:170, у женщин 1:180.

Анатомо-физиологические особенности

Чтобы разобраться в строении сердца человека, посмотрим на него сначала снаружи. Мы видим конусовидный полый мышечный орган, к которому со всех сторон подходят ветви крупных сосудов кровеносной системы человека, как трубки или шланги к насосу. Это и есть живой насос нашего тела, состоящий из нескольких функциональных отделов (камер), разделенных между собой перегородками и клапанами. Сколько камер в сердце человека – знает любой ученик восьмого класса. Для тех, кто пропустил занятия по биологии, повторим – их четыре (по 2 с каждой стороны). Что представляют собой эти камеры сердца, и какова их роль в системе кровообращения:

1. Полость правого предсердия принимает в себя две полые вены (нижнюю и верхнюю), несущие собранную со всего тела бескислородную кровь, которая потом поступает в нижний отдел (правый желудочек), минуя трикуспидальный (или трехстворчатый) сердечный клапан. Его створки открываются только во время сжатия правого предсердия, затем закрываются вновь, не позволяя произойти забросу крови в ретроградном направлении.
2. Правый сердечный желудочек перекачивает кровь в общий легочный ствол, который потом делится на две артерии, несущие бескислородную кровь к обоим легким. В теле человека это единственные артерии, по которым течет венозная, а не артериальная кровяная масса. В легких идет процесс оксигенации крови, после чего она доставляется уже в левое предсердие по двум легочным венам (опять интересное исключение – вены несут кровь, богатую кислородом).
3. В полости левого предсердия встречаются легочные вены, доставляющие сюда артериальную кровь, которая затем перекачивается в левый желудочек через створки митрального клапана. В сердце у здорового человека этот клапан открывается только в направлении прямого кровотока. В отдельных случаях его створки могут прогибаться в обратную сторону и пропускать часть крови из желудочка назад в предсердие (это пролапс митрального клапана).
4. Левый желудочек выполняет ведущую роль, он перекачивает кровь из легочного (малого) круга кровообращения в большой круг через аорту (самый мощный сосуд в кровеносной системе человека) и ее многочисленные ветви. Выброс крови через аортальный клапан происходит во время систолического сжатия левого желудочка, во время диастолического расслабления в полость этой камеры поступает очередная порция из левого предсердия.

Внутреннее строение

Сердечная стенка состоит из нескольких слоев, представленных разными тканями. Если мысленно нарисовать ее поперечный разрез, то можно выделить:

• внутреннюю часть (эндокард) – тонкий слой эпителиальных клеток;
• среднюю часть (миокард) – толстый мышечный слой, который обеспечивает своими сокращениями главную насосную функцию сердца человека;
• внешний слой – состоит из двух листочков, внутренний называется висцеральным перикардом или эпикардом, а наружный фиброзный слой – париетальным перикардом. Между этими двумя листочками находится полость с серозной жидкостью, служащей для уменьшения трения во время сердечных сокращений.

Если рассматривать внутреннее строение сердца более подробно, то стоит отметить несколько интересных образований:

• хорды (нити сухожилий) – их роль заключается в присоединении клапанов сердца человека к сосочковым мышцам на внутренних стенках желудочков, эти мышцы сокращаются во время систолы и предотвращают ретроградный ток крови из желудочка в предсердие;
• мышцы сердца – трабекулярные и гребенчатые образования в стенках сердечных камер;
• межжелудочковая и межпредсердная перегородки.

В средней части межпредсердной перегородки иногда остается открытым овальное окно (оно функционирует только у плода внутриутробно, когда нет легочного круга кровообращения). Этот дефект считается малой аномалией развития, он не мешает нормальной жизни, в отличие от врожденных пороков межпредсердной или межжелудочковой перегородки, при которых существенно нарушается нормальное кровообращение. Какая кровь заполняет правую половину сердца человека (венозная), такая будет попадать и в левую его часть во время систолы, и наоборот. В результате повышается нагрузка на определенные отделы, что со временем приводит к развитию сердечной недостаточности. Кровоснабжение миокарда осуществляют две венечные артерии сердца, которые разделяются на многочисленные ветви, образуя коронарную сосудистую сеть. Любые нарушения проходимости этих сосудов приводят к ишемии (кислородному голоданию мышцы), вплоть до некроза тканей (инфаркт).

Показатели сердечной деятельности

Если все отделы работают сбалансировано, сократительная способность миокарда не нарушена, а сосуды сердца хорошо проходимы, то человек не чувствует его биение. Пока мы молоды, здоровы и активны, мы не задумываемся над тем, как работает сердце человека. Однако стоит однажды появиться боли в груди, одышке или перебоям, сразу становится заметной работа сердца. Какие показатели надо знать каждому:

1. Величина частоты сердечных сокращений (ЧСС)– от 60 до 90 ударов в минуту должно биться сердце в покое у взрослого человека, если бьётся более 100 раз – это тахикардия, менее 60 – брадикардия.
2. Ударный объем сердца (систолический объем или СО) – объем крови, который выбрасывается в кровеносную систему человека в результате одного сокращения левого желудочка, в норме это 60-90 мл в покое. Чем выше это значение, тем ниже пульс и тем больше выносливость организма при нагрузках. Это показатель особенно имеет значение для профессиональных спортсменов.
3. Показатель сердечного выброса (минутного объема кровообращения) – определяется как СО, помноженный на ЧСС. Его величина зависит от многих факторов, в том числе от уровня физической подготовки, расположения тела, температуры окружающей среды и т.д. Норма в покое лежа у мужчин 4-5,5 литров в минуту, у женщин на 1л в минуту меньше.

У человека есть уникальный орган, благодаря которому он живет, работает, любит. Тем более ценной является забота о сердце, а начинается она с изучения особенностей его строения и функции. На самом деле сердечный двигатель не так уж и вечен, на его работу негативно влияют многие факторы, некоторые из них человек в состоянии контролировать, другие может исключить совсем, чтобы обеспечить себе долгую и полноценную жизнь.