Строение сердца человека и особенности его работы. Сердце

Сердце – важнейший орган, отвечающий за непрерывный ток крови в необходимых телу объемах по всей сосудистой сети. Артерии выносят из полости сердца кровь, а вены – возвращают ее обратно после того, как она выполнила все свои функции в тканях организма.

В анатомии сердца человека выделяют «артериальное сердце», объединяющее левые полости сердца (предсердие и желудочек), и «венозное сердце», объединяющее правое предсердие и правый желудочек. Соответственно названию, через левые отделы органа протекает артериальная кровь, а через правые – венозная.

На данных схемах строения сердце в разрезе, а также его вид спереди и сзади:

Положение сердца в грудной клетке, размер и масса

Положение сердца в грудной клетке не строго серединное, а направлено своей осью из центра влево и книзу, а также сзади наперед, таким образом, что две трети сердечной массы расположены слева от серединной линии тела, а одна треть – справа.

По направлению ориентировочной оси сердца выделяют три вида его положения: вертикальное (характерное для астенического типа телосложения), поперечное (гиперстенический тип) и косое (нормостенический тип). Это связано с особенностями формы грудной клетки у каждого типа: чем она шире и короче, тем более горизонтальной (поперечной) будет позиция сердца, а чем уже и длиннее, - тем более вертикальной (поперечной).

Топографическая анатомия сердца характеризуется его расположением в нижней части переднего средостения и прилежанием к медиальным поверхностям легких и сосудам легочных корней. Сверху из него исходит сосудистый пучок, с сосудами которого также граничат стенки органа.

Само сердце размещено в полости перикарда (сердечной сумке), отделяющей его от других органов и содержащей небольшое количество серозной жидкости.

Размеры сердечной полости различны в зависимости от фазы ее сокращения: при выбросе сердца оно максимально сжато и это систола, при забросе в него крови – расслаблено – диастола. Благодаря строению и функции сердца, форма его зависит от индивидуальных особенностей тела: телосложения (о чем шла речь выше), возраста, пола, массы тела, физического развития, окружающих условий и т. д.

Так, известно, что чем выше рост и масса тела, тем большими будут и размеры сердца. Также сердце больше у людей, активно занимающихся спортом или тяжелым физическим трудом. Нормальные среднестатистические величины размеров и массы органа у человека среднего возраста представлены ниже в виде таблицы:

Каким способом можно определить величину сердца?

Единого мнения о том, каким способом можно определить величину сердца, пока в науке нет. Множество методов может давать несколько отличающиеся результаты, тем не менее, позволяющие оценить, нормальны ли размеры или все же присутствует патологическое их изменение.

Самый старый, простой и доступный метод – это перкуторная оценка размеров сердца и сосудистого пучка. Применяется в классической врачебно-терапевтической практике.

Второй, также немолодой метод, – рентгенологическая оценка размеров (при стандартной рентгенографии либо при проведении скопического исследования грудной клетки). Рентгенографические измерения в клинике кардиологами уже применяются довольно редко, а вот скопия все еще пользуется популярностью в некоторых областях с ограниченными возможностями исследований.

Самой широко применяемой в кардиологической практике методикой для оценки сердца является ультразвуковое исследование сердца и применение допплер-эхокардиографии. При этом оцениваются следующие показатели: масса миокарда, индекс массы миокарда, конечно-диастолический объем, конечные диастолический и систолический размеры, толщина стенки органа в диастолу (вне сокращений сердца), фракция выброса, ударный объем. А также оценивается состояние клапанов сердца и количество жидкости в перикарде.

Кроме того, можно измерять любые размеры сердца и его полостей при проведении компьютерной томографии с внутривенным контрастированием, специальных его кардиографических методик, а так же магнитно-резонансного исследования органов грудной клетки в целом и самого сердца в том числе.

Насосная и 4 дополнительных функций сердца

Если говорить по-простому, то основной физиологической функцией сердца является насосная функция, т. е. обеспечение ритмических регулярных выбросов определенного объема крови в сосуды организма. В анатомо-физиологическом понимании же выделяют 5 функций сердца человека: автоматизм, возбудимость, проводимость, сократимость и рефрактерность. Автоматизм, возбудимость и проводимость иногда объединяют в одну функцию – автоволновую.

Главной функцией сердца считается автоматизм, т. е. постоянные волновые сокращения, вызываемые собственными электрическими импульсами. Остальные 4 функции сердца являются дополнительными и обеспечивают непрерывность автоматизма.

Возбудимость сердечной мышцы в зависимости от физических и химических факторов обеспечивает чуткую реакцию скорости сердечных сокращений и других характеристик кровообращения на различные изменения состояния и потребностей тела.

Проводимость обеспечивает точную передачу сократительных команд по электрическим путям с клетки на клетку.

Сократительная, нагнетательная и гемодинамическая функции сердца

Сократительная функция сердца обеспечивает непрерывность кровотока по сосудам и зависит от длины мышечных волокон и их силы сокращения.

Рефрактерность – это временной период невосприимчивости миоцитов к раздражающим импульсам, который обеспечивает постоянство сердечного цикла.

Кроме вышеупомянутой основной пятерки функций, стоит упомянуть и про нагнетательную функцию сердца, которая гарантирует постоянство, непрерывность и стабильность кровообращения, выбрасывая кровь в артерии и обеспечивая кровяное давления в сосудах. В среднем, за 70 лет жизни человека, эта функция принуждает сердечную мышцу сократиться более 2,5 млрд. раз, а через его полости проходит больше 250 млн. л крови.

Такая схожесть сердца с безостановочно работающим насосом приводит к выполнению гемодинамической функции сердца в три ритмично сменяющие друг друга фазы. Как и у каждого насоса, в сердце есть клапаны, отделяющие вены от предсердий и предсердия от желудочков и препятствующие обратному току жидкости при сокращении соответствующей камеры сердца. Итак, кровь прилила из вен в предсердия, устья вен закрылись и началось сокращение предсердий, изгоняющее кровь из него через открытые соответствующие клапаны в расслабленные желудочки.

После заполнения желудочков сердца захлопываются уже трехстворчатый и двухстворчатый клапаны, закрывая возможность оттока жидкости обратно в предсердия, а открываются аортальный и легочный клапаны. Через них начинается изгнание крови сокращающимися желудочками в аорту и легочную артерию. Такие особенности строения обеспечивают функциям сердца постоянство и дают возможность во время диастолы (фазы расслабления) мышечным волокнам сердца отдохнуть, пока идет пассивное заполнение предсердий новой порцией крови из вен.

Один такой цикл работы сердца длится приблизительно 0,85 сек., из которых на время сокращения предсердий приходится 0,11 сек., на сокращение желудочков - 0,32 сек., и на период отдыха - 0,4 сек. Количество сердечных циклов на минуту времени и определяет частоту сердечных сокращений.

На данной схеме сердца стрелками указано направление тока крови в его камерах и по сосудам (цвет стрелок соответствует разным видам крови):

Сколько камер в сердце человека и какую функцию выполняют клапаны?

Между левыми камерами сердца, предсердием и желудочком, располагается митральный (двухстворчатый) клапан, состоящий из двух фиброзно-мышечных лепестков. Между правыми камерами - трехстворчатый клапан, из трех лепестков, соответственно. На выходах из обоих желудочков, в преддверии соответствующего сосуда, расположены еще 2 клапана: аортальный и легочной. О том, какую же функцию выполняют клапаны сердца, уже указывалось выше: они обеспечивают ток крови строго в одном направлении, не пропуская ее обратно, туда, откуда она была приведена до этого.

Все полости сердца человека называются камерами, точно так же как и у других биологических видов. У рыб, к примеру, двухкамерное сердце, у земноводных и пресмыкающихся – трехкамерное, а у всех птиц и млекопитающих – четырехкамерные сердца. Соответственно, такое четырехкамерное сердце имеет 4 полости, столько же, сколько камер в сердце человека: 2 предсердия и 2 желудочка.

Каждая пара камер (предсердие и желудочек) соединены между собой атрио-вентрикулярным (предсердно-желудочковым) отверстием, а между собой 2 предсердия или 2 желудочка в норме никогда не соединяются и разделены перегородками. Как уже говорилось выше, предсердия кровь принимают, передают в желудочки, а те нагнетают ее в сосуды.

Левое и правое предсердия сердца

Артериальная кровь поступает в сердце через левое предсердие из четырех легочных вен (за счет насыщения кислородом после прохождения через легкие в легочные вены поступает именно артериальная кровь, а не венозная, как было бы логично предположить по названию). Левое предсердие расположено кпереди от нисходящей аорты и пищевода и имеет левое ушко с гребенчатыми мышцами.

Венозная же кровь поступает в сердце через правое предсердие из верхней и нижней полых вен. У правого предсердия спереди также имеется ушко с рядом гребенчатых мышц, которым соответствует борозда от места соединения с первичным венозным синусом у зародыша. Ушки правого и левого предсердий охватывают основание аорты и легочного ствола.

Между обоими предсердиями косо расположена перегородка с овальным углублением в месте, где во внутриутробном периоде развития организма было расположено овальное отверстие, через которое соединялись эти две камеры сердца. Иногда овальное отверстие не зарастает и сохраняется всю жизнь, от его размеров зависит будет ли оно клинически проявляться и необходимо ли будет хирургическое вмешательство. Толщина стенок предсердий колеблется в норме от 2 до 3 мм.

Левый и правый желудочки сердца

Из левого предсердия кровь поступает через левое атриовентрикулярное отверстие и митральный (двухстворчатый клапан) в нем в конусовидный левый желудочек, а из сердца затем выводится в аорту через ее устье и соответствующий, аортальный, клапан. Свободные края створок митрального клапана направлены в полость желудочка и укреплены сухожильными хордами и сосочковыми мышцами. Толщина стенок левого желудочка самая значительная во всем сердце и достигает 15 мм, что обосновано тем, что именно через него проходит кровь всего большого круга кровообращения, что требует большей силы выталкивания порции крови (выше сопротивление и давление по сравнению с малым кругом).

Из правого предсердия кровь поступает через правое атриовентрикулярное отверстие и трехстворчатый клапан в нем в пирамидально-треугольный правый желудочек, а из сердца затем выводится в легочный ствол. Свободные края створок клапана также укреплены хордами и мышцами. Полости обоих желудочков отделены друг от друга мышечной перегородкой, в верхней части которой есть мембранозная часть.

Строение камер сердца человека

Особенности строения камер сердца зависят во многом от эмбрионального развития, что проявлено и тут: эта фиброзная часть соответствует участку неполного развития межжелудочковой перегородки животных и может быть незакрытой, что также расценивается либо как аномалия, либо как порок.

Строгое разделение полостей в строении сердца обосновано кругами кровообращения, т. к. кровь из обоих кругов не должна смешиваться между собой.

Анатомия крупных сосудов сердца также направлена на поддержание этого баланса: малый круг начинается из правого желудочка легочным стволом и заканчивается легочными венами в левом предсердии, а большой круг берет начало из левого желудочка в виде восходящей аорты, а завершается через полые вены в правом предсердии.

Два круга кровообращения сердца: большой и малый

Таким образом, кровь поступает из сердца в два круга кровообращения, которые замкнуты на нем и сообщаются только посредством его. Это обеспечивает обогащение крови кислородом, передачу кислорода клеткам и тканям организма и выведение из них углекислого газа и других конечных веществ обмена. Одна порция крови проходит из сердца по большому кругу кровообращения за 25 сек., по малому – за 5сек.

Артериальная кровь в большом (системном) круге кровообращения из аорты поступает во все ее ветви (артерии) и расходится по всем органам и тканям в артериолах и капиллярах, неся кислород и другие необходимые вещества каждой клеточке организма.

Через капиллярную стенку происходит обмен с клетками: взамен кислороду и полезным веществам в кровь поступает углекислый газ и продукты метаболизма, что превращает артериальную кровь в венозную. Затем капилляры объединяются в венулы, те в свою очередь - в вены и вся кровь из вен впадает в верхнюю и нижнюю полые вены, что и завершает ток по данному кругу.

Венозная кровь в малом (легочном) круге кровообращения из легочного ствола поступает в легочные артерии, делящиеся на долевые, сегментарные, субсегментарные ветви и затем на артериолы и капилляры.

Капиллярная сеть оплетает легочные альвеолы и через стенки альвеолы и капилляра происходит газообмен, в результате которого венозная кровь вновь становится артериальной, кислород, который на вдохе поступил в легкие, перешел в кровь, а углекислый газ из крови – в альвеолу для того, чтобы легкие его выдохнули прочь. Из капилляров обновленная кровь поступает в вены, затем общим током впадает в 4 основные легочные вены и в сердце для того, чтобы быть вытолкнутой в большой круг. Так, насосоподобная анатомия сердца и круги кровообращения, похожие на трубы, присоединенные к нему, образуют перекрестный ток крови и обеспечивают газообмен в легких и в тканях.

На видео «Сердце и круги кровообращения» анатомические и топографические пояснения дает торакальный хирург:

Анатомия крупных сосудов сердца человека (с фото)

Анатомия сосудов сердца человека предполагает кровоснабжение тканей сердца и венозный отток от них. Кровоснабжение происходит за счет правой и левой коронарных (венечных) артерий и обе артерии отходят от аорты: правая – от правого ее синуса, левая – от левого. Венозный отток производится через большую, среднюю и малую вены сердца, передние вены сердца и заднюю вену левого желудочка, а также через косую вену левого предсердия. Все вены, отводящие кровь от сердечной мышцы (кроме передних и наименьших) впадают в коронарный синус и, соответственно, из него в полость правого предсердия. Передние же вены сердца впадают в правое предсердие, а наименьшие - в правое и левое предсердия и в желудочки.

На представленном ниже фото - анатомия сосудов сердца и варианты их расположения:

Строение стенки сердца человека

В строении стенки сердца различают 3 слоя: тонкий внешний соединительнотканный эпикард, средний миокард и тонкий внутренний эпителиальный эндокард.

Эпикард представлен висцеральным слоем перикарда и покрывает само сердце, частично выходящие из него и впадающие в него крупные сосуды, с которых переходит во внутренний слой перикарда.

Миокард собственно и является сердечной мышцей и состоит из мышечных клеток кардиомиоцитов, формирующих поперечно-полосатую мышечную ткань, и большого количества вставных дисков. Миокард густо пронизан кровеносными сосудами и нервными волокнами, образующими несколько нервных сплетений, которые обеспечивают электропроводимость.

Мышечные волокна предсердий и желудочков берут начало от соединительной ткани, которая входит в состав каркаса сердца, к которому относятся:

• правое и левое фиброзные (соединительнотканные) кольца, которые находятся вокруг правого и левого атрио-вентрикулярных отверстий;
• правый и левый фиброзные треугольники между клапаном аорты и обоими фиброзными кольцами;
• мембранозная часть межжелудочковой перегородки.

Миокард предсердий состоит из двух слоев:

• поверхностного с круговыми волокнами, общего для обоих предсердий;
• глубокого слоя с продольными волокнами, своего для каждого предсердия.

Миокард желудочков состоит из трех слоев:

• внешнего (поверхностного) слоя, начинающегося от фиброзных колец и продольно идущего до верхушки сердца, где через завиток он переходит в глубокий слой противоположной стороны;
• среднего (кругового) слоя, своего для каждого желудочка;
• глубокого (внутреннего) слоя из продольных волокон.

Таким образом, внешний и внутренний слои миокарда являются общими для обоих желудочков, а средний является индивидуальным.

Кардиомиоциты предсердий, особенно в области ушек, содержат секреторные гранулы, которые продуцируют предсердный гормон - натрийуретический фактор, который выделяется при перерастягивании предсердий и их ушек кровью. Это позволяет регулировать давление в сосудистой системе путем его снижения.

Эндокард выстилает изнутри полости сердца и их мелкие элементы (мышцы, струны и т.д.), а также переходит на внутренние поверхности сосудов. Кроме того, эндокард образует складки (дупликатуры) в виде створок всех клапанов сердца.

Регуляция функции сердца человека

Обеспечение автоматизма сердечной работы и регуляцию функции сердца выполняет проводящая система сердца, формирующая и проводящая по миокарду волновые постоянные электрические импульсы. Данные импульсы формируются в синоатриальном узле, первом центре проводящей системы, и по путям проведения поступают в кардиомиоциты, заставляя их сокращаться. Таким образом, регулируется частота сердечных сокращений, работа сердца приобретает непрерывную ритмичность, что и обеспечивает нормальное состояние сердечной деятельности. Этот узел расположен в стенке правого предсердия и он отдает команды мышечным волокнам обоих предсердий.

Второй узел проводящей системы сердца, атриовентрикулярный, размещен в нижней части межпредсердной перегородки и отдает команды по одноименному пучку и двум его ножкам мышечным волокнам обоих желудочков.

Кроме проводящей системы в регуляции также участвуют миогенные (гетерометрический и гомеометрический) механизмы, на нее влияет симпатическая и парасимпатическая нервная система (усиливают и ослабляют сокращения соответственно) и происходит гормональная регуляция (влияние надпочечников через выделение адреналина и норадреналина). Нельзя не упомянуть и про кальциевую и калиевую регуляцию, а также эндорфины и множество биологически активных веществ.

Сердце иннервирует симпатическими, парасимпатическими и чувствительными волокнами. Симпатические волокна идут от шейных и верхнегрудных узлов соответствующего ствола и отвечают за ускорение ритма сердца и расширение его сосудов. Парасимпатические волокна отходят от блуждающего нерва, замедляют ритм и сужают сосуды. Чувствительные волокна идут от сердца в виде сердечных нервов к спинному и головному мозгу.

Полезные статьи

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.

Сердце в человеческом организме - жизненно важный орган. Его работу можно сравнить с насосом. Благодаря сердцу кровь нагнетается в артерии и беспрерывно движется по сосудам. Функционирует названный орган в течение всей жизни человека. За 70 лет он примерно выполняет 2−3 млрд сокращений и перекачивает более 170 млн литров крови. Итак, как устроено сердце? Каковы его функции?

Расположение и размеры сердца

Главный орган человеческого организма находится в центре грудной клетки. Большая часть сердца располагается в левой половине тела, а меньшая - в правой. Лежит орган в околосердечной сумке. Она называется также перикардом. Это плотный мешок, отгораживающий сердце от других внутренних органов и не позволяющий ему смещаться и перерастягиваться в момент физических нагрузок.

Размеры сердца довольно небольшие. У каждого человека оно примерно с кулак. Однако размеры и масса органа могут изменяться. Параметры увеличиваются при некоторых недугах. Размеры и масса сердца также возрастают у тех лиц, которые на протяжении продолжительного периода времени занимаются спортом или напряженным физическим трудом.

Строение органа

Давайте посмотрим, как устроено сердце. Стенки этого органа образуют три слоя:

1. Эпикард. Это тонкий мембранный внешний слой сердечной стенки.
2. Миокард. Под этим термином специалисты понимают средний слой, отвечающий за мышечные сокращения сердца.
3. мембрана, которая ограничивает внутреннюю систему сердца.

Состоит этот жизненно важный орган из двух частей, разделенных перегородкой - толстой мышечной стенкой. Каждая половина включает в себя две камеры. Верхние отделы (правый и левый) называются предсердиями, а нижние - желудочками. Каждая камера играет особую роль в процессе кровообращения.

Предсердия

Рассматривая то, как устроено сердце, стоит поговорить о предсердиях - тонкостенных камерах сердца. Они располагаются над желудочками и отделены от них атриовентрикулярными клапанами. Выделяют правое и левое предсердия. Правая верхняя камера органа - это место впадения полых вен и вен самого сердца. Исходя из этой информации, можно сделать вывод, что данное предсердие получает венозную кровь, лишенную кислорода.

Левая верхняя камера органа по своим размерам меньше правой. В нее открываются четыре отверстия легочных вен. Из них в левое предсердие поступает свежая кровь, насыщенная кислородом и готовая к дальнейшему распределению по всему человеческому организму.

Желудочки

На картинке, на которой показано, как устроено сердце человека (фото ниже), можно увидеть правый и левый желудочки. Они образуют основную мышечную массу органа. При этом стоит отметить, что левая камера по сравнению с правой является более массивной и мощной. В правый желудочек поступает венозная кровь из правого предсердия. При сокращении сердечной мышцы она направляется в легкие через пульмональный клапан. Обратному току крови в верхнюю камеру мешает трикуспидальный клапан, называемый также трехстворчатым.

Принимает из левого предсердия кровь, насыщенную кислородом. Она поступает через При сокращениях мышц левой нижней камеры кровь проталкивается в аорту через Далее она разносится по всему телу человека.

Работа сердца

При рассмотрении того, как устроено сердце, необходимо изучить работу органа. Желудочки и предсердия могут находиться либо в расслабленном (диастолическом), либо в сокращенном (систолическом) состоянии. Расслабления и сокращения сердца происходят в определенной последовательности:

1. Систола предсердий. Сокращение верхних камер органа - начало сердечного цикла. Эта фаза длится 0,1 с. Во время систолы створчатые клапаны открываются. Вся кровь из предсердий направляется в желудочки. После сокращения верхних камер наступает фаза расслабления.
2. Систола желудочков. Сокращение нижних отделов сердца длится 0,3 с. Полулунные (пульмональный и аортальный) и створчатые клапаны в начале фазы закрыты. Мускулатура желудочков сокращается. Из-за этого давление в полостях повышается. В результате кровь направляется к предсердиям. Там давление ниже. Однако току крови в этом направлении препятствуют створчатые клапаны. Их створки не могут вывернуться внутрь предсердий. В этот момент раскрываются Кровь начинает двигаться по легочной артерии и аорте.
3. Диастола. Желудочки после сокращения расслабляются. Эта фаза длится 0,4 с. Во время периода отдыха органа кровь поступает из вен в предсердия и проникает частично в желудочки. Когда начинается новый цикл, остатки крови из верхних камер органа выталкиваются в его нижние отделы.

Рассматривая то, как устроено сердце и как оно работает, стоит поговорить о кругах кровообращения - большом и малом. Первый из них начинается аортой. В нее из левого желудочка поступает обогащенная кислородом кровь. Из самого большого артериального сосуда она течет по артериям, артериолам, капиллярам, доставляя ко всем клеткам кислород и освобождая их от накопившейся углекислоты. В результате капиллярную сеть покидает венозная кровь. Сперва она движется по венулам, а потом - по венам и полым венам. В итоге она попадает в правое предсердие, а из него направляется в правый желудочек.

Малый круг кровообращения начинается легочной артерией, выходящей из правой нижней камеры сердца. Венозная кровь поступает в легкие, движется по артериям, артериолам и тончайшим капиллярам, расположенным в этих органах. В итоге она попадает к альвеолам - крошечным пузырькам, которые наполнены воздухом. Кровь вбирает в себя кислород, очищается от углекислоты и поступает в вены. Эти кровеносные сосуды идут к левому предсердию. Из него кровь выталкивается в левый желудочек. Далее все повторяется сначала. Кровь начинает движение по большому кругу кровообращения.

Функции органа

Рассмотрев, как устроено сердце, можно назвать его функции. Одна из них - резервуарная. Жизненно важный орган человеческого организма в период расслабления сердечной мышцы служит полостью для накопления очередной порции крови, поступающей из кровеносных сосудов в предсердия. Вторая функция сердца - нагнетательная. Она заключается в выбросе крови в малый и большой круги кровообращения при сокращении желудочков.

Как устроено сердце человека, должен знать каждый. Всем необходимо владеть информацией о том, как устроен его организм, какие процессы в нем происходят. От работы сердца зависит самочувствие и здоровье человека. Благодаря функционированию этого органа кровь разносится по организму, снабжает все органы и ткани кислородом, биологически активными веществами, энергией и забирает от них углекислоту и продукты выделения.

Обеспечивающий движение крови по сосудам.

Анатомия

Рис. 1-3. Сердце человека. Рис. 1. Сердце вскрытое. Рис. 2. Проводящая система сердца. Рис. 3. Сосуды сердца: 1-верхняя полая вена; 2-аорта; 3-левое предсердие; 4-клапан аорты; 5-двустворчатый клапан; 6-левый желудочек; 7 - сосочковые мышцы; 8 - межжелудочковая перегородка; 9-правый желудочек; 10-трехстворчатый клапан; 11 - правое предсердие; 12 - нижняя полая вена; 13-синусный узел; 14-атриовентрикулярный узел; 15-ствол атриовентрикулярного пучка; 16-правая и левая ножка атриовентрикулярного пучка; 17-правая венечная артерия; 18-левая венечная артерия; 19-большая вена сердца.

Сердце человека представляет четырехкамерный мышечный мешок. Оно расположено в переднем , преимущественно в левой половине грудной клетки. Задней поверхностью сердце прилежит к диафрагме. Со всех сторон оно окружено легкими, за исключением части передней поверхности, непосредственно прилегающей к грудной стенке. У взрослых длина сердца 12-15 см, поперечный размер 8-11 см, передне-задний размер 5-8 см. Вес сердца 270-320 г. Стенки сердца образованы главным образом мышечной тканью - миокардом. Внутренняя поверхность сердца выстлана тонкой оболочкой - эндокардом. Наружная поверхность сердца покрыта серозной оболочкой - эпикардом. Последняя на уровне крупных сосудов, отходящих от сердца, заворачивается кнаружи и вниз и образует околосердечную сумку (перикард). Расширенная задне-верхняя часть сердца называется основанием, узкая передне-нижняя часть - верхушкой. Сердце состоит из двух предсердий, располагающихся в верхней его части, и двух желудочков, расположенных в нижней части. Продольной перегородкой сердце делится на две не сообщающиеся между собой половины - правую и левую, каждая из которых состоит из предсердия и желудочка (рис. 1). Правое предсердие соединяется с правым желудочком, а левое предсердие с левым желудочком предсердно-желудочковыми отверстиями (правым и левым). Каждое предсердие имеет полый отросток, называемый ушком. В правое предсердие впадают верхняя и нижняя полые вены, несущие венозную кровь из большого круга кровообращения, и вены сердца. Из правого желудочка выходит легочный ствол, по которому венозная кровь поступает в легкие. В левое предсердие впадают четыре легочные вены, несущие от легких обогащенную кислородом артериальную кровь. Из левого желудочка выходит аорта, по которой артериальная кровь направляется в большой круг кровообращения. Сердце имеет четыре клапана, регулирующие направление тока крови. Два из них располагаются между предсердиями и желудочками, прикрывая предсердно-желудочковые отверстия. Клапан между правым предсердием и правым желудочком состоит из трех створок (трехстворчатый клапан), между левым предсердием и левым желудочком - из двух створок (двустворчатый, или митральный, клапан). Створки этих клапанов образованы дупликатурой внутренней оболочки сердца и прикреплены к фиброзному кольцу, ограничивающему каждое предсердно-желудочковое отверстие. К свободному краю створок прикрепляются сухожильные нити, соединяющие их с сосочковыми мышцами, расположенными в желудочках. Последние препятствуют «выворачиванию» створок клапана в полость предсердия в момент сокращения желудочков. Два других клапана расположены у входа в аорту и легочный ствол. Каждый из них состоит из трех полулунных заслонок. Эти клапаны, закрываясь во время расслабления желудочков, препятствуют обратному току крови в желудочки из аорты и легочного ствола. Отдел правого желудочка, из которого начинается легочный ствол, и левого желудочка, где берет начало аорта, называют артериальным конусом. Толщина мышечного слоя в левом желудочке - 10-15 мм, в правом желудочке - 5-8 мм и в предсердиях - 2-3 мм.

В миокарде имеется комплекс особых мышечных волокон, составляющих проводящую систему сердца (рис. 2). В стенке правого предсердия, около устья верхней полой вены, заложен синусовый узел (Киса - Флека). Часть волокон этого узла в области основания трехстворчатого клапана образует другой узел - предсердно-желудочковый (Ашоффа - Тавара). От него начинается предсердно-желудочковый пучок Гиса, который в межжелудочковой перегородке делится на две ножки - правую и левую, идущие к соответствующим желудочкам и заканчивающиеся под эндокардом отдельными волокнами (волокнами Пуркинье).

Кровоснабжение сердца происходит через венечные (коронарные) артерии, правую и левую, которые отходят от луковицы аорты (рис. 3). Правая венечная артерия снабжает кровью преимущественно заднюю стенку сердца, заднюю часть межжелудочковой перегородки, правые желудочек и предсердие и частично левый желудочек. Левая венечная артерия снабжает левый желудочек, переднюю часть межжелудочковой перегородки и левое предсердие. Ветви левой и правой венечных артерий, распадаясь на мельчайшие веточки, образуют капиллярную сеть.

Венозная кровь из капилляров по венам сердца поступает в правое предсердие.

Иннервация сердца осуществляется ветвями блуждающего нерва и ветвями симпатического ствола.

Рис. 1. Разрез сердца через предсердия и желудочки (вид спереди). Рис. 2. Артерии сердца и венечный синус (предсердия, легочный ствол и аорта удалены, вид сверху). Рис. 3. Поперечные разрезы сердца. I - верхняя поверхность предсердий; II - полость правого и левого предсердий, отверстия аорты и легочного ствола; III - разрез на уровне атриовентрикулярных отверстий; IV, V и VI - разрезы правого и левого желудочков; VII - область верхушки сердца. 1 - atrium sin.; 2 - v. pulmonalis sin.; 3 - valva atrioventricularis sin.; 4 - ventriculus sin.; 5 - apex cordis; 6 - septum interventriculare (pars muscularis); 7 - m. papillaris; 8 - ventriculus dext.; 9 - valva atrioventricularis dext.; 10 - septum interventriculare (pars membranacea); 11 - valvula sinus coronarii; 12 - mm. pectinati; 13 - v. cava inf.; 14 - atrium dext.; 15 - fossa ovalis; 16 - septum interatriale; 17 - vv. pulmonales dext.; 18 - truncus pulmonalis; 19 - auricula atrii sin.; 20 - aorta; 21 - auricula atrii dext.; 22 - v. cava sup.; 23 - trabecula septomarginal; 24 - trabeculae carneae; 25 - chordae tendineae; 26 - sinus coronarius; 27 - cuspis ventralis; 28 - cuspis dorsalis; 29 - cuspis septalis; 30 - cuspis post.; 31- cuspis ant.; 32 - a. coronaria sin.; 33 - a. coronaria dext.

Сердце человека – это четырехкамерный по строению мышечный орган, функции его заключаются в нагнетании крови в кровеносную систему, начинающуюся и оканчивающуюся сердцем. В 1 минуту оно способно перекачать 5 — 30 литров, в сутки перекачивает, как насос, 8 тыс. л крови, что за 70 лет составит 175 млн. литров.

Анатомия

Располагается сердце за грудиной, немного смещено влево — примерно 2/3 находится в левой стороне грудной клетки. Устье трахеи, где она разветвляется на два бронха, находится выше. За ним находится пищевод и нисходящая часть аорты.

Анатомия сердца человека не изменяется с возрастом, строение его у взрослых и детей не отличаются (смотри фото). Но несколько изменяется расположение, и у новорожденных сердце полностью находится в левой стороне грудной клетки.

Масса сердца человека составляет в среднем 330 граммов у мужчин, 250 г у женщин, по форме этот орган напоминает конус обтекаемой формы с широким основанием размером с кулак. Передняя его часть лежит за грудиной. А нижняя часть граничит с диафрагмой – мышечной перегородкой, отделяющей грудную полость от брюшной.

Форма и размеры сердца определяются возрастом, полом, имеющимися заболеваниями миокарда. В среднем длина его у взрослого достигает 13 см, а ширина основания составляет 9-10 см.

Размеры сердца зависят от возраста. Детское сердце меньше, чем у взрослого, но его относительная масса выше, а его вес у новорожденного примерно 22 г.

Сердце – движущая сила кровообращения человека, как можно видеть из схемы, полый орган (смотри рисунок), разделенный продольно мышечной перегородкой пополам, а половинки делятся на предсердия/желудочки.

Предсердия размерами меньше, отделяются от желудочков клапанами:

• с левой стороны – двустворчатым (митральным);
• с правой – трехстворчатым (трикуспидальным).

Из левого желудочка кровь попадает в аорту, затем проходит по большому кругу кровообращения (БКК). Из правого – в легочный ствол, далее проходит по малому кругу (МКК).

Сердечные оболочки

Сердце человека заключено в перикард, который состоит из 2 слоев:

• наружного фиброзного, препятствующего перерастяжению;
• внутреннего, который состоит из двух листков:
  • висцерального (эпикард), который сращивается с сердечной тканью;
  • париентального, сращенного с фиброзной тканью перикарда.

Между висцеральным и париентальным листами перикарда находится пространство, заполненное перикардиальной жидкостью. Эта анатомическая особенность строения сердца человека предназначена для смягчения механических толчков.

На рисунке, где показано сердце в разрезе, можно видеть, какое оно имеет строение, из чего состоит.

Выделяют следующие слои:

• миокард;
• эпикард, слой, прилегающий к миокарду;
• эндокард, который состоит из фиброзного наружного перикарда и париентального слоя.

Мускулатура сердца

Стенки состоят из поперечнополосатой мускулатуры, иннервируются посредством вегетативной нервной системы. Мышцы представлены двумя типами волокон:

• сократительными — основная масса;
• проводящими электрохимический импульс.

Безостановочная сократительная работа человеческого сердца обеспечивается особенностями строения стенки сердца и автоматизмом водителей ритмов.

• Cтенка предсердия (2-5 мм) состоит из 2 мышечных слоев – перечных волокон и продольных.
• Cтенка желудочка сердца мощнее, состоит из трех слоев, которые осуществляют сокращения в разных направлениях:
  • слой косых волокон;
  • кольцевые волокна;
  • продольный слой сосочковых мышц.

Координация работы сердечных камер осуществляется при помощи проводящей системы. Толщина миокарда зависит от нагрузки, которая на него приходится. Стенка левого желудочка (15 мм) толще правого (около 6 мм), так как он выталкивает кровь в БКК, выполняет больший объем работы.

Мышечные волокна, из чего состоит сократительная ткань сердца человека, получают кровь богатую кислородом, по коронарным сосудам.

Лимфатическая система миокарда представлена сетью лимфатических капилляров, расположенных в толще мышечных слоев. Лимфатические сосуды идут по ходу коронарных вен и артерий, питающих миокард.

Лимфа оттекает в лимфатические узлы, которые находятся около дуги аорты. Оттуда лимфатическая жидкость стекает в грудной проток.

Рабочий цикл

При ЧСС (частоте сердечных сокращений), равной 70 импульсов/минуту, рабочий цикл завершается за 0,8 секунды. Кровь изгоняется из желудочков сердца во время сокращения, которое называется систолой.

Систолы по времени занимают:

• предсердий – 0,1 секунды, затем расслабление 0,7 секунды;
• желудочков – 0,33 секунды, затем диастола 0,47 секунды.

Каждый удар пульса состоит из двух систол – предсердий и желудочков. В систолу желудочков кровь выталкивается в круги кровообращения. При сжатии предсердий из них поступает в желудочки до 1/5 их полного объема. Значение систолы предсердий повышается при ускорении ЧСС, когда за счет сокращения предсердий желудочки успевают наполниться кровью.

При расслаблении предсердий кровь переходит:

• в правое предсердие – из полых вен;
• в левое – из легочных вен.

Кровеносная система человека устроена так, что вдох способствует притоку крови в предсердия, так как создается присасывающее действие в сердце из-за разницы давлений. Этот процесс происходит, подобно тому, как при вдохе воздух входит в бронхи.

Сжатие предсердий

Предсердия сжимаются, желудочки еще не работают.

• В начальный момент весь миокард расслаблен, клапаны провисают.
• По мере усиления сжатия предсердий кровь изгоняется в желудочки.

Сокращение предсердий заканчивается, когда импульс достигает атриовентрикулярного (АВ) узла, и начинается сокращение желудочков. В конце систолы предсердий клапаны закрываются, внутренние хорды (сухожилия) препятствуют расхождению створок клапанов или выворачиванию их в полость сердца (явление пролапса).

Сжатия желудочков

Предсердия расслаблены, сокращаются только желудочки, изгоняя содержащийся в них объем крови:

• левый – в аорту (БКК);
• правый – в легочный ствол (МКК).

Время активности предсердий (0,1 с) и работы желудочков (0,3 с) не изменяются. Увеличение частоты сокращений происходит за счет уменьшения продолжительности отдыха отделов сердца – это состояние называется диастолой.

Общая пауза

В 3 фазе мускулатура всех сердечных камер расслаблена, клапаны расслаблены, и кровь из предсердий свободно стекает в желудочки.

К концу 3 фазы желудочки на 70% наполнены кровью. От того, насколько полно наполнятся кровью желудочки в диастолу, зависит сила сжатия мышечных стенок при систоле.

Тоны сердца

Сократительная активность миокарда сопровождается звуковыми колебаниями, называемыми тонами сердца. Эти звуки хорошо различимы при аускультации (прослушивании) фонендоскопом.

Различают сердечные тоны:

1. систолический — долгий, глухой, возникающий:
   1. при схлопывании предсердно-желудочковых клапанов;
   2. издающийся стенками желудочков;
   3. натяжением сердечных хорд;
2. диастолический – высокий, укороченный, создается схлопыванием клапанов легочного ствола, аорты.

Система автоматизма

Сердце у человека работает всю жизнь, как единая система. Координирует работу человеческого сердца система, состоящая из специализированных мышечных клеток (кардиомицетов), и нервы.

Сокращения регулируются:

• вегетативной нервной системой;
  • блуждающий нерв замедляет ритм;
  • симпатические нервы ускоряют миокард.
• центрами автоматизма.

Центром автоматизма называют структуры, состоящие из кардиомицетов, задающих ритм сердца. Центр автоматизма 1 порядка – это синусный узел. На схеме строения сердца человека он находится в точке, где верхняя полая вена заходит в правое предсердие (смотри подписи).

Синусовый узел задает нормальный ритм предсердий 60-70 имп./минуту, потом сигнал проводится в атриовентрикулярный узел (АВ), ножки Гиса – системы автоматизма 2-4 порядков, задающие ритм с меньшей ЧСС.

Дополнительные центры автоматизма предусмотрены на случай сбоя или отказа работы синусного водителя ритма. Обеспечивается работа центров автоматизма проводящими кардиомицетами.

Кроме проводящих, есть:

• рабочие кардиомицеты — составляют основную массу миокарда;
• секреторные кардиомицеты – в них образуется натрийуретический гормон.

Синусовый узел – основной центр управления работой сердца, при паузе в его работе, превышающей 20 секунд, развивается гипоксия мозга, обморок, синдром Морганьи-Адамса-Стокса, о котором мы рассказывали в статье «Брадикардия».

Работа сердца и кровеносных сосудов – сложный процесс, и в данной статье лишь кратко рассматриваются, какую функцию выполняет сердце, особенности его строения. Подробнее узнать о физиологии сердца человека, особенностях кровообращения, читатель сможет в материалах сайта.