Сердце представляет собой полый мышечный орган, имеющий форму конуса. Оно имеет три поверхности: переднюю – грудинореберную, нижнюю диафрагмальную и заднюю – легочную, обращенную к легким, пищеводу и нисходящей части аорты.
Стенки сердца состоят из трех слоев. Внутренний слой – эндокард – выстилает полости сердца изнутри, а его выросты образуют клапаны сердца. Средний слой – миокард – состоит из особой сердечной поперечнополосатой мышечной ткани. Сокращение мышцы сердца, хотя она и является поперечнополосатой, происходит непроизвольно. И наружный слой – эпикард покрывает наружную поверхность сердца и ближайшие к нему участки аорты, легочного ствола и полых вен. Он образован клетками эпителиального типа и представляет собой внутренний листок околосердечной сумки – перикарда.
Сердце человека разделено продольной перегородкой на две половины, не сообщающиеся между собой, - правую и левую. В верхней части обеих половин расположены правое и левое предсердия, в нижней части – правый и левый желудочки. В правой половине течет венозная кровь, в левой – артериальная. Таким образом, сердце человека четырехкамерное: два предсердия и два желудочка. Каждое предсердие сообщается с соответствующим желудочком посредством предсердно-желудочкового отверстия. На внутренней поверхности желудочков имеются сосочковые мышцы, представляющие собой выросты миокарда. В правое предсердие впадают две самые крупные полые вены – верхняя и нижняя, собирающие венозную кровь из всех частей тела. Из правого желудочка выходит легочный ствол, по которому венозная кровь поступает в легкие.
Предсердно-желудочковые отверстия закрываются клапанами, имеющими створчатое строение. Клапан между левым предсердием и желудочком двустворчатый, или митральный, между правыми трехстворчатый. Края створок клапанов с помощью сухожильных нитей соединены с сосочковыми мышцами, это не позволяет им выворачиваться в сторону предсердия. Около отверстий легочного ствола и аорты имеются полулунные клапаны. Каждый из них имеет вид трех карманов, открывающихся по направлению тока крови в этих сосудах. Сосудистая система сердца представлена коронарными (венечными) артериями и сопровождающими их венами. Вследствие интенсивных обменных процессов в сердце сеть капилляров очень велика.
Сердце – великий труженик. Оно совершает неимоверную работу при весе всего 0,5% от общей массы тела. В период большой физической нагрузки сердце способно перекачать до 30-35 л крови за минуту (три больших ведра!). За всю жизнь сердце человека совершает около 3 млрд. сокращений.
1.4 Большой и малый круги кровообращения
В центре системы кровообращения находится сердце; от него начинаются круги кровообращения, которые делятся на большой и малый.
Малый круг кровообращения начинается легочным стволом, отходящим от правого желудочка сердца. По малому кругу кровообращения кровь доставляется в систему легочных капиллярах, где она отдает углекислый газ и насыщается кислородом, превращаясь из венозной в артериальную. От легких артериальная кровь оттекает по четырем легочным венам, впадающим в левое предсердие.
Большой круг кровообращения начинается самым крупным артериальным сосудом – аортой. Аорта разветвляется на большое число артерий средней величины, которые ветвятся на тысячи мелких артериол, которые распадаются на бесчисленное множество капилляров во всех органов и тканях тела, в стенках полостей, голове и конечностей. Стенка капилляров обладает высокой проницаемостью, благодаря чему происходит обмен веществ между кровью и тканями: питательные вещества и кислород переходят через стенку капилляров в тканевую жидкость, а затем в клетки; в свою очередь клетки отдают в тканевую жидкость углекислый газ и др. продукты обмена, которые поступают в капилляры. В итоге кровь становится бедной кислородом и богатой углекислым газом. Эта венозная кровь оттекает сначала по мельчайшим венам, затем по более крупным и, наконец, через две самые крупные – верхнюю и нижнюю полые вены – вливается в правое предсердие. Таким образом, только пройдя через малый (легочный) круг кровообращения, кровь поступает в большой круг кровообращения и так непрерывно движется по замкнутой кровеносной системе.
Артерии большого круга кровообращения.
Из левого желудочка выходит самая крупная артерия–аорта. В аорте выделяют восходящую часть, дугу и нисходящую часть. От начала восходящей части отходят правая и левая венечные артерии, разветвляющиеся в стенках сердца. От дуги аорты отходят плечеголовной ствол, левая общая сонная и левая подключичная артерии, снабжающие кровью органы и ткани головы, шеи, верхних конечностей. Нисходящая часть аорты делится на грудную и брюшную. Грудная часть аорты снабжает кровью стенки грудной полости и находящиеся в ней органы. Брюшная аорта снабжает кровью органы брюшной полости (желудок, печень, тонкую и толстую кишки, почки). На уровне IV поясничного позвонка брюшная аорта делится на правую и левую общие подвздошные артерии, каждая из которых в полости таза, делится на внутреннюю и наружную подвздошные артерии. Внутренняя подвздошная артерия снабжает кровью тазовые органы и переднюю брюшную стенку. Наружная подвздошная артерия переходит на бедро и называется бедренной артерией. Бедренная артерия продолжается в подколенную, за ней следуют передняя и задняя большеберцовые артерии, которые своими многочисленными ветвями снабжают кровью кожу, мышцы, кости, суставы нижней конечности.
Вены большого круга кровообращения.
Вены большого круга кровообращения разделяют на три системы: система верхней полой вены, система нижней полой вены, система воротной вены.
Верхняя полая вена – это короткий широкий венозный сосуд. Она образуется благодаря слиянию правой и левой плечеголовной вен на уровне рукоятки грудины. Затем верхняя полая вена спускается вниз и впадает в правое предсердие, принося в него кровь из верхней половины туловища и верхних конечностей.
Нижняя полая вена собирает кровь из всей нижней половины тела – нижних конечностей, органов таза и брюшной полости.
Система воротной вены образуется из слияния селезеночной и брыжеечных вен. Собирает кровь из стенок желудка, тонкой и толстой кишок. Эта кровь богата питательными веществами, она проходит через печень, а затем по печеночным венам впадает в нижнюю полую вену.
Возврат крови из венозной системы в сердце происходит за счет нескольких механизмов: разницы давления в артериях и венах; сдавливающего действия мышц и работы венозных клапанов; присасывающей силы сердца; отрицательного внутригрудного давления во время вдоха и тонуса венозной стенки. Во время вдоха внутрибрюшное давление увеличивается, и венозный кровоток по нижним конечностям постепенно замедляется. Во время выдоха внутрибрюшное давление уменьшается, и венозный кровоток по нижним конечностям возрастает.
1.5 Работа сердца
Сокращения его мышцы происходят из-за ритмически возникающих процессов возбуждения. Центральная нервная система, конечно, оказывает влияние на частоту и силу этих сокращений ( если человек волнуется, сердце бьётся чаще), но главный орган наделён и собственным уникальным аппаратом – проводящей системой. В стенке правого предсердия есть особый узел – пейсмейкер (от англ. pace – «шаг» и maker – “задающий”), или водитель ритма. Он задаёт частоту сердечных сокращений и определяет последовательность работы камер сердца. От этого узла волокна проводящей системы передают электрические импульсы во все отделы сердца.
Итак, в водителе ритма возник импульс. Дальше идёт систола (от греч. «сокращение» ) предсердий – первая фаза трёхфазного цикла сердечной деятельности. Кровь, наполнившая предсердия, мощным движением сердечной мышцы перекачивается в желудочки. Длится систола предсердий, 0,1 сек.
Затем наступает систола желудочков – вторая фаза, во время которой кровь изгоняется из правого желудочка в лёгочный ствол, а из левого – в аорту, главную артерию кровеносной системы. Систола желудочков длится 0,3 сек. Чтобы во время их сокращения кровь не поступала обратно в предсердия, природа создала между предсердиями и желудочками особые клапаны: в правой половине сердца трёхстворчатый, в левой – двустворчатый (митральный). Стоит во время систолы желудочков в их полостях повыситься давлению, как предсердно-желудочковые клапаны тут же закрываются, препятствуя току крови обратно в предсердия. А чтобы кровь не потекла назад в желудочки, природа предусмотрела в устьях лёгочного ствола и аорты полулунные клапаны, похожие на карманы, открытые в сторону сосудов. Если давление в желудочках падает и кровь устремляется из аорты и легочного ствола назад, «карманы», наполнившись до отказа, перекрывают вход в желудочки.
Последняя, третья фаза – диастола (греч. «расширение»). Она длится, 0,4 сек. В этот момент сердечная мышца расслаблена, кровь свободно протекает в предсердия, а оттуда в желудочки, заполняя их на 70% объема.
Частота сердечных сокращений в покое у взрослого человека составляет в среднем 70 ударов в минуту, у новорожденного – 120-140. В минуту сердце взрослого человека перекачивает 4,2 л крови. Это в состоянии покоя, а во время физической нагрузки сердце может перекачать до 25 – 30 л. За всю жизнь сердце сокращается 3 млрд. раз и прогоняет 250 литров крови.
1.6 Артериальное давление и пульс
Величина артериального давления (давления внутри артерий) определяется силой сердечных сокращений, количеством крови, которое выбрасывает сердце при каждом сокращении. На артериальное давление оказывает влияние количество циркулирующей крови. Максимального уровня артериальное давление достигает во время сокращений (систолы) левого желудочка сердца, при этом из сердца выталкивается около 70 мл. крови, такое количество крови не может сразу пройти через мелкие сосуды. Поэтому эластичная аорта растягивается, а давление в ней повышается (так называемое систолическое давление). Во время паузы между сокращениями желудочков сердца (то есть диастолы) стенки кровеносных сосудов (аорты и крупных артерий), будучи растянутыми, начинают сокращаться и проталкивать кровь в капилляры. Давление крови постепенно падает и к концу диастолы достигает минимальной величины.