Функции сердца — зачем нам нужно сердце?

Кровь обеспечивает организм кислородом и питательными веществами, а также выполняет очистительную функцию, удаляя метаболические отходы.

Сердце перекачивает кровь через кровеносные сосуды.

Сколько крови перекачивает сердце человека?

Человеческое сердце за день перекачивает от 7 000 до 10 000 литров крови, что за год составляет около 3 миллионов литров. Таким образом, за всю жизнь сердце может прокачать до 200 миллионов литров крови!

Количество перекачанной крови в минуту зависит от физической и эмоциональной нагрузки: чем больше нагрузка, тем больше крови требуется организму. В это время сердце может пропускать от 5 до 30 литров крови за минуту.

Система кровообращения включает около 65 тысяч сосудов, общая длина которых составляет примерно 100 тысяч километров. Это не опечатка!

Система кровообращения

Сердечно-сосудистая система человека состоит из двух кругов кровообращения. При каждом сокращении сердца кровь движется одновременно по обоим кругам.

Малый круг кровообращения

1. Обескисленная кровь из верхней и нижней полых вен поступает в правое предсердие, затем в правый желудочек.
2. Из правого желудочка кровь попадает в лёгочный ствол, а затем в лёгочные артерии, которые ведут её в лёгкие. Здесь кровь насыщается кислородом и отдает углекислый газ.
3. Обогащённая кислородом кровь возвращается в левое предсердие через лёгочные вены.

Большой круг кровообращения

1. Из левого предсердия кровь поступает в левый желудочек, откуда выталкивается через аорту в большой круг кровообращения.
2. После прохождения всего пути кровь вновь возвращается в правое предсердие через полые вены.

В норме объём крови, выталкиваемый из желудочков сердца при каждом сокращении, одинаков. Таким образом, в большой и малый круги кровообращения одновременно поступает равный объём крови.

В чём разница между венами и артериями?

• Вены транспортируют кровь к сердцу, а артерии — от сердца.
• Давление крови в венах ниже, чем в артериях, поэтому стенки артерий более растяжимы и плотны.
• Артерии снабжают ткани «свежей» кровью, а вены уносят «отработанную» кровь.
• При повреждении сосудов артериальное и венозное кровотечение можно различить по интенсивности и цвету крови. Артериальное кровотечение сильное, пульсирующее и яркое, венозное — с постоянной интенсивностью и темным цветом.

Анатомическое строение сердца

Вес сердца человека составляет около 300 граммов (в среднем 250 г для женщин и 330 г для мужчин). Несмотря на небольшой вес, это главная мышца тела и основа жизнедеятельности. Размер сердца примерно равен кулаку человека. У спортсменов сердце может быть в полтора раза больше, чем у обычного человека.

Сердце расположено в центре грудной клетки на уровне 5-8 позвонков. В норме его нижняя часть находится преимущественно в левой половине грудной клетки. Существует врожденная патология, при которой органы расположены зеркально, называемая транспозицией внутренних органов. Легкое, рядом с которым располагается сердце (обычно левое), имеет меньший размер по сравнению с правым.

Задняя поверхность сердца находится рядом с позвоночником, а передняя защищена грудиной и рёбрами.

Сердце состоит из четырёх камер, разделённых перегородками:

• два верхних — левое и правое предсердия;
• два нижних — левый и правый желудочки.

Правая сторона сердца включает правое предсердие и желудочек, а левая — левое предсердие и желудочек. Нижняя и верхняя полые вены входят в правое предсердие, а лёгочные вены — в левое. Из правого желудочка выходят лёгочные артерии (или лёгочный ствол), а из левого желудочка поднимается восходящая аорта.

Строение стенки сердца

Сердце защищено от перерастяжения перикардом, или околосердечной сумкой, которая представляет собой оболочку, в которой находится орган. Перикард состоит из двух слоев: внешнего — фиброзной оболочки, и внутреннего — серозного перикарда.

Под перикардом располагается толстый мышечный слой — миокард, а внутри него находится эндокард, тонкая соединительнотканная оболочка сердца.

Таким образом, сердце состоит из трех слоев: эпикарда, миокарда и эндокарда. Сокращение миокарда обеспечивает прокачку крови через сосуды.

Стенки левого желудочка в три раза толще стенок правого. Это связано с тем, что левый желудочек выталкивает кровь в большой круг кровообращения, где давление значительно выше, чем в малом круге.

Клапаны сердца

Специальные клапаны сердца обеспечивают однонаправленный ток крови. Они поочередно открываются и закрываются, пропуская кровь или преграждая ей путь. Все четыре клапана расположены в одной плоскости.

Между правым предсердием и правым желудочком находится трехстворчатый (трикуспидальный) клапан. Он состоит из трех створок, которые предотвращают обратный ток крови в предсердие во время сокращения правого желудочка.

Митральный клапан работает аналогично, но расположен на левой стороне сердца и имеет две створки.

Аортальный клапан предотвращает обратный ток крови из аорты в левый желудочек. Когда левый желудочек сокращается, давление крови открывает аортальный клапан, позволяя крови поступать в аорту. Во время диастолы (периода расслабления сердца) обратный ток крови из артерии закрывает створки клапана.

В норме аортальный клапан имеет три створки. Наиболее распространенная врожденная аномалия — двустворчатый аортальный клапан, встречающийся у 2% населения.

Лёгочный (пульмональный) клапан во время сокращения правого желудочка позволяет крови течь в легочный ствол, а во время диастолы предотвращает обратный ток. Он также состоит из трех створок.

Сосуды сердца и коронарное кровообращение

Строение сердца: анатомия тканей и клеток

Сердце — это мышечный орган, состоящий не только из мышечных волокон. Его стенка включает три слоя, каждый из которых имеет свои особенности:

1. Эндокард — внутренняя оболочка, выстилающая камеры сердца. Он состоит из эластичных соединительных и гладкомышечных клеток. Чёткие границы эндокарда трудно определить: он истончается и переходит в кровеносные сосуды, а в тонких участках предсердий срастается с эпикардом, минуя миокард.

2. Миокард — мышечный каркас сердца. Слои поперечнополосатой мышечной ткани соединены так, чтобы быстро реагировать на возбуждение, проходящее по всему органу и выталкивающее кровь в сосуды. В миокарде также находятся P-клетки, передающие нервные импульсы. Развитие миокарда варьируется в зависимости от функций: например, он тоньше в предсердиях, чем в желудочках. В этом слое расположено фиброзное кольцо, разделяющее предсердия и желудочки, что позволяет камерам сокращаться поочерёдно и направленно выталкивать кровь.

3. Эпикард — поверхностный слой сердечной стенки. Это серозная оболочка, состоящая из эпителиальной и соединительной ткани, которая соединяет сердце с перикардом. Тонкая структура защищает сердце от трения и способствует взаимодействию мышечного слоя с окружающими тканями.

Снаружи сердце окружено перикардом — слизистой оболочкой, состоящей из двух листков: наружного, обращённого к диафрагме, и внутреннего, плотно прилегающего к сердцу. Между ними находится полость, заполненная жидкостью, что снижает трение во время сокращений сердца.

Камеры и клапаны

Полость сердца разделена на четыре отдела:

• правое предсердие и желудочек, заполненные венозной кровью;
• левое предсердие и желудочек с артериальной кровью.

Правая и левая половины сердца разделены перегородкой, которая предотвращает смешивание двух типов крови и поддерживает односторонний кровоток. У плода в утробе имеется овальное окно в перегородке, через которое кровь может смешиваться. Обычно это отверстие зарастает к моменту рождения, и сердечно-сосудистая система начинает функционировать как у взрослого. Неполное закрытие овального окна считается серьезной патологией и требует хирургического вмешательства.

Между предсердиями и желудочками расположены митральный и трёхстворчатый клапаны, удерживаемые сухожильными нитями. Синхронное сокращение клапанов обеспечивает односторонний ток крови, предотвращая смешивание артериального и венозного потока.

От левого желудочка отходит аорта — самая большая артерия кровеносной системы, а от правого желудочка начинается лёгочный ствол. Полулунные клапаны между камерами сердца и артериями обеспечивают движение крови в одном направлении.

Приток крови осуществляется через венозную сеть. Нижние и верхняя полые вены впадают в правое предсердие, а лёгочные вены — в левое.

Анатомические особенности сердца человека

Работа сердца напрямую влияет на обеспечение органов кислородом и питательными веществами. Оно должно адаптироваться к изменяющимся условиям окружающей среды, функционируя в различном диапазоне частот. Эта изменчивость обеспечивается анатомическими и физиологическими особенностями сердечной мышцы:

1. Автономия — сердце сокращается под воздействием собственных импульсов, что делает его независимым от центральной нервной системы. Частота сердечных сокращений не зависит от работы ЦНС.
2. Проводимость — передача импульса по цепочке другим отделам и клеткам сердца.
3. Возбудимость — мгновенная реакция на изменения как внутри организма, так и снаружи.
4. Сократимость — сила сокращения волокон пропорциональна их длине.
5. Рефрактерность — период, в течение которого ткани миокарда не могут быть возбудимы.

Сбой в этой системе может привести к резкому изменению частоты сердечных сокращений, асинхронности сокращений и даже фибрилляции, что может быть смертельно опасно.

Фазы работы сердца

Чтобы кровь непрерывно циркулировала по сосудам, сердце должно сокращаться. В зависимости от стадии сокращения выделяют три фазы сердечного цикла:

• Систола предсердий — кровь поступает из предсердий в желудочки. Митральный и трёхстворчатый клапаны открываются, а полулунные закрываются, чтобы не препятствовать току крови.
• Систола желудочков — кровь продвигается к артериям через открытые полулунные клапаны, в то время как створчатые клапаны закрываются.
• Диастола — предсердия заполняются венозной кровью через открытые створчатые клапаны.

Каждое сердечное сокращение длится около одной секунды. При физической активности или стрессе скорость импульсов увеличивается за счёт сокращения диастолы. В состоянии покоя, сна или медитации сердечные сокращения замедляются, диастола удлиняется, что способствует более эффективному очищению организма от метаболитов.

Анатомия коронарной системы

Чтобы выполнять свои функции, сердце должно не только перекачивать кровь, но и получать питательные вещества из кровеносного русла. Аортальная система, которая снабжает сердце кровью, называется коронарной и включает две артерии — левую и правую. Обе артерии отходят от аорты и, продвигаясь в противоположном направлении, насыщают клетки сердца полезными веществами и кислородом.

Проводящая система сердечной мышцы

Сердце сокращается благодаря своей автономной работе. Электрический импульс, инициирующий сокращение мышечных волокон, генерируется в синусовом узле правого предсердия с частотой 50–80 ударов в минуту. Импульс передается по нервным волокнам атрио-вентрикулярного узла к межжелудочковой перегородке, затем по ножкам Гиса к стенкам желудочков и далее по мелким волокнам Пуркинье. Это позволяет сердечной мышце сокращаться и выталкивать кровь в сосуды.

Образ жизни и здоровье сердца

Состояние всего организма зависит от работы сердца, поэтому важно поддерживать здоровье сердечно-сосудистой системы. Чтобы избежать сердечных заболеваний, старайтесь минимизировать следующие факторы:

• лишний вес;
• курение, алкоголь и наркотики;
• нерациональное питание, злоупотребление жирной, жареной и соленой пищей;
• высокий уровень холестерина;
• малоподвижный образ жизни;
• чрезмерные физические нагрузки;
• постоянный стресс, нервное истощение и переутомление.

Узнав больше об анатомии сердца, постарайтесь отказаться от вредных привычек. Измените свою жизнь к лучшему, и ваше сердце будет работать исправно.

Источник: www.oum.ru

Как устроено человеческое сердце?

Сердце (лат. cor) — мышечно-полостное образование, обеспечивающее кровоснабжение клеток и тканей. Оно обладает автономной иннервацией и регуляцией сократительной функции. Однако мышечные, клапанные и проводящие структуры чувствительны к изменениям в организме.

Топография органа: сердце расположено в грудной полости, в средостении, занимая его среднюю нижнюю часть. Оно «лежит» на диафрагме и окружено околосердечной сумкой — перикардом. Боковые стенки сердца прилегают к корням легких и магистральным сосудам.

При клиническом осмотре с помощью перкуссии (поколачивания) передней стенки грудной клетки определяют относительную и абсолютную сердечную тупость. Основная часть сердца находится слева, правая граница проходит по внешнему краю грудины.

Деятельность сердца и функционирование клапанов выслушивают с помощью фонендоскопа в точках их проекции.

Анатомия

Морфологическая структура сердца имеет разные определения у экспертов. Анатомически орган делится на правую и левую половины, которые соединяются сосудами большого и малого кругов кровообращения.

Во время внутриутробного развития сердце проходит несколько стадий формирования камер. Если процесс завершается не полностью, при рождении могут сохраняться патологические шунты между левыми и правыми отделами, что приводит к нарушениям гемодинамики.

Камеры обеих половин соединены отверстиями, где направление потока регулируется створчатыми клапанами.

Стенка сердца состоит из трех основных оболочек:

• Эндокард – выстилает внутреннюю поверхность сердца, формирует сухожильные хорды и клапанный аппарат.
• Миокард – мышечный слой, образующий стенку сердца, межжелудочковую перегородку и папиллярные мышцы.
• Эпикард – внешняя соединительнотканная оболочка, являющаяся внутренним листком околосердечной сумки. Между слоями перикарда находится небольшое количество жидкости (до 2 мл), что обеспечивает гладкое скольжение органа во время различных фаз сердечного цикла.

Камеры

Сердце состоит из двух половин, каждая из которых включает четыре основные и две дополнительные камеры.

Ушки сердца служат дополнительным объемом, который заполняется при повышенных нагрузках. Однако застой крови в этих камерах увеличивает риск тромбообразования, что может привести к инсульту или инфаркту из-за попадания тромба в сосуды мозга или миокарда.

Клапанные структуры

Регуляция кровотока в определенном направлении осуществляется клапанами, образованными соединительной тканью внутренней оболочки (эндокарда). В гемодинамической системе сердца выделяют четыре основных клапана:

• митральный (левый атриовентрикулярный) – состоит из двух створок, которые открываются в полость желудочков при сокращении предсердий;
• аортальный – имеет три створки и расположен на выходе из левого желудочка;
• трехстворчатый – контролирует движение крови в правых отделах сердца;
• клапан легочной артерии (трехстворчатый) – регулирует поток крови из желудочка в малый круг кровообращения.

Закрытие и открытие створок клапанов обеспечивается сокращением папиллярных мышц и длиной сухожильных хорд. Слишком короткие или длинные волокна могут привести к недостаточности клапанного аппарата и обратному току крови.

Сосудистая система органа

Постоянная работа сердца требует значительного количества энергии, которую обеспечивают венечные артерии, поставляющие кислород и питательные вещества. Коронарные сосуды отходят от аорты у основания клапанов.

Существует две основные артерии, кровоснабжающие миокард:

1. Правая артерия, отходящая от аорты, обеспечивает кровоснабжение правого предсердия и желудочка.
2. Левая артерия, огибающая предсердие и располагающаяся в передней борозде, кровоснабжает левую часть сердца, межжелудочковую перегородку и переднюю стенку. Нарушение кровотока в этой артерии часто вызывает боли и покалывание за грудиной.

Индивидуальные особенности отхождения артерий приводят к различным типам кровоснабжения сердца, что учитывается при контрастных методах исследования.

Отток венозной крови осуществляется по одноименным сосудам, которые открываются в полость правого предсердия.

Гистология: как выглядит сердце под микроскопом?

Структура сердца состоит из трех основных оболочек, клеточное строение которых зависит от выполняемых функций. Микроскопическое расположение тканей в разрезе (гистология) представлено в таблице:

На фото показано гистологическое строение мышечного слоя сердца:

Круги кровообращения: куда и откуда двигается кровь по сосудам?

Основная функция сердца — обеспечивать доставку крови ко всем структурам организма. Это достигается благодаря согласованной работе кардиоваскулярной и дыхательной систем.

В функциональной анатомии выделяют два круга кровообращения: большой и малый. Они обеспечивают организм кислородом, питательными веществами и выведением токсических метаболитов.

Большой круг

Артериальная кровь транспортируется по большому кругу кровообращения, начиная с левого желудочка. При его сокращении кровь поступает в аорту — самый крупный сосуд в организме. Ветви аорты доставляют питательные вещества по всему телу:

• коронарные сосуды;
• подключичная артерия, разветвления которой питают органы головы, шеи и верхние конечности;
• межреберные и бронхиальные артерии, обеспечивающие кровоснабжение органов средостения, легких и грудной стенки;
• чревной ствол, почечные и брыжеечные артерии, питающие органы пищеварительного тракта, мочевыделительной системы и брюшную стенку;
• бифуркация аорты на общие подвздошные артерии обеспечивает кровоснабжение органов малого таза и нижних конечностей.

Отработанная кровь собирается в конечном отделе капилляров, затем по венулам поступает в магистральные полые вены, которые впадают в правый атриум:

• нижняя полая вена — от органов брюшной полости, малого таза и мягких тканей ног;
• верхняя полая вена — от органов головы, шеи и части грудной полости.

Малый круг

Венозная кровь, поступающая в правые отделы сердца, содержит углекислый газ, который угнетает дыхательный и сосудодвигательный центры головного мозга. Газ выводится через малый круг кровообращения, начинающийся в правом желудочке:

1. Легочный ствол, делящийся на правую и левую легочные артерии.
2. Долевые и сегментарные артерии.
3. Легочные капилляры, входящие в состав аэрогематического барьера. Тонкие стенки альвеол и сосудов способствуют диффузии кислорода и углекислого газа (по градиенту концентрации).
4. Венулы, которые впадают в магистральные вены (по две от каждого легкого) и несут кровь в левое предсердие.

Названия сосудов определяются не составом крови, а направлением относительно сердца: по венам кровь движется к органу, по артериям – от него.

Сердечный цикл

Адекватное кровоснабжение организма обеспечивается слаженной работой сердечной мышцы, которая определяет цикл функционирования сердца.

Выделяют две основные фазы:

• систола – сокращение;
• диастола – расслабление.

Разная скорость проведения импульсов по атипичным кардиомиоцитам с задержкой в атриовентрикулярном узле обеспечивает координированную работу сердца. Во время систолы предсердий кровь поступает в желудочки, которые находятся в фазе расслабления, что позволяет им заполниться жидкостью (в левом желудочке до 100 мл).

При сокращении желудочков открываются клапаны аорты и легочной артерии, а створки атриовентрикулярных клапанов закрыты, что направляет кровь в круги циркуляции. Пульс ощущается на периферических сосудах, а в области грудной клетки – биение сердца.

В это время предсердия находятся в диастоле и заполняются кровью из полых вен (правые отделы) и легочных вен (левые).

Существует мнение, что сердце работает половину времени и отдыхает другую половину, поскольку длительность систолы и диастолы одинакова (по 0,4 секунды).

Функции сердца

Сердце считается главным органом человеческого тела, так как нарушения его функций приводят к серьезным расстройствам, а остановка его работы вызывает смерть.

Основные функции сердца:

• Автоматизм – синтез нервных импульсов для сокращения миокарда.
• Проводимость – атипичные клетки обеспечивают согласованную работу различных отделов мускулатуры.
• Насосная функция – перекачивание крови с достаточным давлением для доставки к периферии.
• Газообмен – осуществляется через малый круг кровообращения по принципу градиента концентрации кислорода.
• Эндокринная роль – в стенке левого предсердия вырабатывается натрийуретический гормон, который влияет на работу почек и выведение солей из организма.

Выводы

Кардиоваскулярная и дыхательная системы являются жизненно важными для человеческого тела. Строение и функции сердца напрямую влияют на работу других органов, обеспечивая адекватное кровоснабжение головного мозга, эндокринных желез и почек.

Источник: cardiograf.com