Сердце: строение и функции¶
Сердце — полый мышечный орган, центральный насос кровеносной системы человека и других позвоночных, обеспечивающий непрерывное движение крови по сосудам. Располагается в грудной клетке, весит у взрослого человека 250–350 граммов, сокращается в среднем 60–80 раз в минуту и перекачивает около 7000 литров крови в сутки.
¶Анатомическое положение и строение
Сердце находится в средостении — пространстве между лёгкими, примерно на уровне грудных позвонков, с неблонным смещением влево от срединной линии. Снаружи орган покрыт перикардием — соединительнотканной сумкой, содержащей небольшое количество жидкости, которая уменьшает трение при сокращениях.
Стенка сердца состоит из трёх слоёв:
- Эпикард — наружный листок перикарда.
- Миокард — мышечный слой, обеспечивающий сокращение. Толщина миокарда различается в разных отделах: в левом желудочке она достигает 10–15 мм, в правом — 5–8 мм.
- Эндокард — внутренняя выстилка полостей.
Изнутри сердце разделено перегородкой на правую и левую половины, каждая из которых состоит из предсердия и желудочка. Между предсердием и желудочком расположен атриовентрикулярный клапан: трёхстворчатый справа, двустворчатый (митральный) слева. В начале аорты и лёгочной артерии находятся полулунные клапаны. Клапаны обеспечивают односторонний ток крови, препятствуя её возврату.
¶Кровообращение
У человека и других млекопитающих — двойное кровообращение:
- Малый (лёгочный) круг начинается от правого желудочка. По лёгочной артерии венозная кровь поступает в лёгкие, где отдаёт углекислый газ и насыщается кислородом, затем по лёгочным венам возвращается в левое предсердие.
- Большой круг начинается от левого желудочка. По аорте артериальная кровь разносится по органам и тканям, отдаёт кислород и питательные вещества, собирает углекислый газ и возвращается по полым венам в правое предсердие.
Такое разделение позволяет отделить оксигенированную кровь от венозной и повысить эффективность газообмена.
¶Система проводимости и регуляция
Сокращения сердца возникают автоматически: в правом предсердии расположен синусно-предсердный узел — водитель ритма, генерирующий импульсы с частотой около 60–80 в минуту. Импульс распространяется на предсердия, затем через предсердно-желудочковый узел (узел Ашоффа—Тавара) по пучку Гиса и волокнам Пуркинье достигает желудочков.
Работа сердца регулируется вегетативной нервной системой: симпатические волокна ускоряют ритм и усиливают сокращения, парасимпатические (блуждающий нерв) — замедляют. Влияют на сердце и гормоны, прежде всего адреналин и норадреналин.
¶Коронарное кровоснабжение
Миокард снабжается кровью через коронарные артерии, отходящие от аорты. Правая коронарная артерия питает преимущественно правый желудочек и заднюю стенку левого, левая — переднюю стенку левого желудочка и межжелудочковую перегородку. Нарушение кровотока в этих артериях приводит к ишемической болезни сердца и инфаркту миокарда.
¶Развитие у эмбриона
У зародыша сердце закладывается на 3–4 неделе развития и первоначально представляет собой две трубки, которые затем сливаются и изгибаются. К концу 8-й недели сформированы четыре камеры. Плод получает кислород через плаценту, лёгкие ещё не функционируют, поэтому часть крови минует лёгочный круг через овальное отверстие и артериальный проток, которые закрываются после рождения.
¶Эволюция и видовые различия
У рыб сердце двухкамерное (одно предсердие, один желудочек) и перекачивает только венозную кровь. У земноводных и пресмыкающихся — трёхкамерное (за исключением крокодилов, у которых перегородка почти полная). У птиц и млекопитающих — четырёхкамерное. Частота сердечных сокращений сильно варьирует: у слона — около 30 ударов в минуту, у мыши — до 600.
¶Основные заболевания
- Ишемическая болезнь сердца — сужение коронарных артерий, приводящее к стенокардии и инфаркту.
- Аритмии — нарушения ритма: фибрилляция предсердий, желудочковая тахикардия, блокады проводимости.
- Сердечная недостаточность — неспособность сердца обеспечить достаточный сердечный выброс.
- Пороки сердца — врождённые и приобретённые дефекты клапанов и перегородок.
- Миокардит — воспаление мышечного слоя, часто вирусного происхождения.
Диагностика включает электрокардиографию, эхокардиографию, коронарографию и суточное мониторирование ЭКГ.
¶История изучения
Английский врач Уильям Гарвей в 1628 году в трактате «Анатомическое исследование о движении сердца и крови у животных» экспериментально доказал замкнутость кровообращения, опровергнув представления Галена. В 1903 году Вильям Эйнтховен создал электрокардиограф, за что получил Нобелевскую премию в 1924 году. Первая успешная операция на открытом сердце с применением аппарата искусственного кровообращения была выполнена в 1953 году американским хирургом Джоном Гиббоном.
Источники: «Анатомия человека» (Под ред. В.П. Воробьёва), «Физиология человека» (Под ред. В.И. Дубынина), Британская энциклопедия, материалы Всемирной организации здравоохранения.