Анатомо-физиологические особенности сердца

                                               ВВЕДЕНИЕ

Сердце  является одним из главных органов  человеческого организма, поскольку  выполняет очень важную функцию  – оно является мотором, прогоняющим  кровь по всему организму. Кровь  в свою очередь несет в себе различные вещества (кислород, питательные  вещества), без которых само существование  цельного человеческого организма  в том виде, в котором он существует, было бы невозможно.

В ходе истории, сердце как орган впервые  появляется у моллюсков и членистоногих, в виде пульсирующего органа, из которого кровь поступает в пространства между другими органами. Замкнутая  сосудистая система с однокамерным сердцем имеется у всем нам известных кольчатых червей.

У позвоночных  происходит дальнейшее совершенствование  сердца и кровеносной системы. Рыбы имеют двухкамерное сердце с предсердием  и желудочком, от которого отходит  особая артерия, проводящая кровь к  жабрам, в которых кровь обогащается  кислородом.

У амфибий  в связи с образованием легких, предсердие разделяется на два, и  сердце становится трехкамерным. От правого предсердия  отходит легочная артерия, проводящая кровь к легким. От них артериальная кровь по легочной вене идет в правое предсердие. Желудочек отдает смешанную кровь ко всему телу. А у рептилий, птиц и млекопитающихся сердце четырёхкамерное.

Видно, что развитие сердца идет от простейшего  однокамерного до весьма сложного четырёхкамерного, в зависимости от общей сложности организмы. Ясно, что земляному червю не нужно сложное сердце, в то время как человек с сердцем червя вряд ли выживет. Однако необходимо отметить одну особенность. Человеческий зародыш проходит в своем развитии в утробе матери различные стадии развития, и не обладает сразу нормальным сердцем. Его сердце проходит «процесс эволюции». 

Строение  и функции сердца

Сердце - полый мышечный орган, имеющий форму конуса , оно расположено в грудной полости, позади грудины, в области переднего средостения. В левой половине грудной клетки находятся 2 /3 сердца, и только 1/3 лежит в правой её половине. Сердце имеет три поверхности; переднюю - грудино-реберную, нижнюю - диафрагмальную и заднюю - медиастинальную, обращенную к легким, пищеводу нисходящей аорте. Стенки сердца состоят из трех слоев. Внутренний слой - эндокард - выстилает полости сердца изнутри, и его выросты образуют клапаны сердца. Он состоит из слоя уплощенных тонких, гладких эндотелиальных клеток.

Средний слой - миокард - состоит из особой сердечной  поперечнополосатой мышечной ткани. Сокращение мышцы сердца, хотя она и является поперечнополосатой, происходит непроизвольно. В миокарде различают два отдела: менее выраженную мускулатуру предсердий и мощную мускулатуру желудочков. Мышечные пучки предсердий и желудочков не соединяются между собой. Правильная последовательность сокращений желудочков и предсердий обеспечивается так  называемой проводящей системой сердца, состоящей из мышечных - волокон  особого строения которые образуют в миокарде предсердий и желудочков узлы и пучки.

Наружный  слой - эпикард - покрывает наружную поверхность сердца и ближайшие  к сердцу отрезки аорты, лёгочного  ствола и полых вен. Он образован  слоем клеток эпителиального типа и  представляет собой внутренний листок околосердечной серозной оболочки. Околосердечная сумка - перикард - имеет также и  наружный листок. Между внутренним листком перикарда и его наружным листком имеется щелевидная полость, содержащая серозную жидкость. Она  способствует уменьшению трения между  листками при сердечных сокращениях. Сердце человека разделено продольной перегородкой на две половины, не сообщающиеся между собой, правую и левую. В верхней части обеих половин расположены правое и левое предсердие, в нижней части правый и левый желудочки. Таким образом, сердце человека имеет четыре камеры: два предсердия и два желудочка. Каждое предсердие сообщается с соответствующим желудочком предсердечно-желудочковым (атриовентрикулярным) отверстием. Особые выпячивания предсердий образуют правое левое сердечные ушки. Стенки левого желудочка значительно толще стенок правого (за счет большего развития миокарда). На внутренней поверхности правого и левого желудочков имеются сосочковые мышцы, представляющие собой выросты миокарда.

В правое предсердие поступает кровь из всех частей тела по двум самым крупным  венам- верхней и нижней полым венам. Кроме того, сюда же впадает венечная пазуха сердца, собирающая венозную кровь из тканей самого сердца. В левое предсердие впадают четыре легочные вены, несущие артериальную кровь из легких. Из правого желудочка выходит легочный ствол, по которому венозная кровь поступает в легкие. Легочным стволом начинается малый круг кровообращения. Из левого желудочка выходит аорта, несущая артериальную кровь в сосуды большого круга кровообращения.

Теперь  рассмотрим клапаны сердца. Клапаны  сердца представляют собой складки  эндокарда. Они закрывают предсердно-желудочковые отверстия и по своему строению являются створчатыми. Клапан между правым предсердием  и правым желудочком имеет три  створки и называется правым предсердно-желудочковым (трехстворчатым) клапаном. Клапан между  левым предсердием и левым  желудочком имеет две створки  и называется левым предсердно-желудочковым (митральным) клапаном. С помощью  сухожильных нитей края створок  клапанов соединены с сосочковыми  мышцами стенок желудочков, это не позволяет им выворачиваться в сторону  предсердий, и не допускает обратного тока крови из желудочков в предсердия. Около отверстий легочного ствола и аорты так же имеется клапаны в виде трех карманов, открывающихся по направлению тока крови в этих сосудах. Это - полулунные клапаны, названные за свою форму. При уменьшении давления в желудочках сердца они заполняются кровью, их края смыкаются, закрывают просветы легочного ствола и аорты и препятствуют обратному проникновению крови в сердце. Иногда сердечные клапаны, повреждённые при некоторых заболеваниях (например, при ревматизме или сифилисе), не могут достаточно плотно закрываться, работа сердца нарушается, возникают пороки сердца.

Сосуды  сердца. Сердце получает артериальную кровь из двух венечных артерий - правой и левой. Обе они начинаются от аорты, чуть выше полулунных клапанов, и ложатся в венечную бороздку сердца. Ветви обеих артерий анастомозируют, между собой как в венечной бороздке, так и в области верхушки сердца. Во всех слоях стенки сердца артериальные ветви делятся на все более мелкие, и наконец, образуют капиллярную сеть, обеспечивая газообмен и питание стенки сердца. Капилляры переходят в венулы, а затем - в собственные вены сердца, которые впадают в венечную пазуху, открывающуюся в правое предсердие. Лишь немногие малые вены самостоятельно впадают в правое предсердие или желудочки. Очень опасно, когда сосуд (один или более), снабжающий кровью сердечную мышцу, оказывается закупоренным кровяным сгустком либо атеросклеротическими отложениями или когда он спастически сокращен. Если участок сердца, обслуживаемый этим сосудом, достаточно велик, то смерть больного может наступить через несколько минут в результате острого инфаркта миокарда. 
 
 
 
 

Механизм  работы сердца

Задача  сердца ― создать и поддержать разность давления крови между артериями  и венами. Причиной движения крови, как и любой другой жидкости, является разность давления. При остановке  сердца давление в артериях и венах  быстро выравнивается и кровообращение останавливается. Наличие клапанов в сердце уподобляет его насосу. Клапаны закрываются автоматически, давлением крови, и тем самым  обеспечивают ее течение в одном  направлении. При нормальной частоте  сокращений сердца ― 70 ударов в минуту ― полный цикл сердечной деятельности продолжается 0,8 с. Отделы сердца ―  предсердий и желудочки ― сокращаются  не одновременно, а последовательно. Сокращение мышц сердца называют систолой, а расслабление ― диастолой.

Цикл  деятельности сердца складывается из трех фаз: первая фаза ― систола  предсердий (0,1 с), вторая фаза ― систола  желудочков (0,3 с) и третья фаза ―  общая пауза (0,4 с). Во время общей паузы расслаблены и предсердия, и желудочки сердца. В течении сердечного цикла предсердии сокращаются 0,1 с и 0,7 с находятся в состоянии диастолического расслабления; желудочки сокращаются 0,3 с, их диастола длится 0,5 с. И.М. Сеченов рассчитал, что желудочки работают 8 ч/сут. При учащении сердцебиений, например во время мышечной работы, укорочение сердечного цикла происходит за счет сокращения отдыха, общей паузы. Длительность систолы предсердий и желудочков почти не меняется. Во время общей паузы мускулатура предсердий и желудочков расслаблена, створчатые клапаны открыты, а полулунные закрыты. Кровь вследствие разности давления притекает из вен в предсердия и, так как клапаны между предсердиями и желудочками открыты, свободно протекает в желудочки. Следовательно, во время общей паузы все сердце заполняется кровью и к концу паузы желудочки уже заполнены на 70%. Систола предсердий начинается с сокращения кольцевой мускулатуры, окружающей устья вен, впадающих в сердце. Тем самым, прежде всего, создается препятствие для обратного тока крови из предсердий в вены. Во время систолы предсердий давление в них повышается до 4―5 мм рт. ст. и кровь выталкивается только в одном направлении, а именно в желудочки. Тотчас после окончания систолы предсердий начинается систола желудочков. Уже в самом ее начале происходит захлопывание атриовентрикулярных клапанов. Этому способствует то обстоятельство, что их створки по мере заполнения желудочков становится чуть больше, чем в предсердиях, клапаны захлопываются. Систола желудочков состоит из двух фаз: фазы напряжения (0,05 с) и фазы изгнания крови (0,25). Первая фаза систолы желудочков ― фаза напряжения ― происходит при закрытых створчатых и полулунных клапанах. В это время мышца сердца напрягается вокруг несжимаемого содержимого ― крови. Длина мышечных волокон миокарда не меняется, но по мере роста их напряжение растет давление в желудочках. В момент, когда давление в желудочках превысит давление в артериях, полулунные клапаны открываются и кровь выбрасывается из желудочков аорту и легочный ствол. Происходит вторая фаза систолы желудочков ― фаза изгнания крови. Систолическое давление в левом желудочке достигает 120 мм рт. ст., в правом ― 25 ― 30 мм рт. ст. после окончания периода изгнания начинается диастола желудочков и давление в них понижается. В тот момент, когда давление в аорте и легочном стволе становится выше, чем в желудочках, скопившейся в предсердиях, открываются. Наступает период общей паузы, фазы отдыха и заполнения сердца кровью. Далее цикл сердечной деятельности повторяется. Желудочек сердца человека в состоянии покоя при каждом сокращении выбрасывает около 60 мл крови. Это количество крови называют систолическим объемом сердца. При физической работе систолический объем возрастает, достигает у тренированных людей 200 мл и более. Минутный объем сердца, т.е. количество крови, выбрасываемым сердцем за 1 мин, в покое составляет 5 л. Так. Например, если систолический объем равен 60 мл крови и сердце сокращается 70 раз в минуту, то минутный объем будет: 60×70=4200 мл. С началом физической работы наблюдается усиление и учащение сердечной деятельности, что ведет к увеличению минутного объема крови до 8-10 л. При больших физических нагрузках минутный объем может достигать 25-30 л. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Список  литературы

1. Анатомия  человека/М.Г. Привес, Н.К. Лысенков, В.И. Бушкович. - М.: Учебная литература. - 1995 г.665 с.

2. Боянович Ю.В. Анатомия человека: карманный атлас. Ю.В. Боянович. - Харьков: торсинг; Ростов - на -Дону.: Феникс, 2001.