Сообщение сердце сосудов в крови

Сердце обладает уникальными свойствами. Этот жизненно важный орган работает непрерывно на протяжении всей жизни, не отдыхая. Он способен выдерживать колоссальные нагрузки, подстраиваясь под потребности человека. Чем больше нагружается, тем крупнее и сильнее становится. Его клетки крайне редко перерождаются в злокачественные. Несмотря на силу и выносливость, орган очень уязвим. Сердечно-сосудистые заболевания являются самой распространенной причиной смерти во всем мире. Поэтому данная система нуждается в особенно бережном отношении.

Строение органа

Сердце — это полый, похожий на мешок орган. Он имеет форму уплощенного конуса. Сердечная ткань является особым видом мышечной ткани. Она присутствует только в сердце. Из нее сформирован миокард. Миокардом называют мышечный слой органа. Он занимает большую часть объема сердца. Вес органа колеблется в пределах 200-300 г у женщин и 300-350 г у представителей сильного пола. Он составляет 1/215-1/250 часть от массы всего тела. Длина обычно не превышает 12-13 см, а ширина — 9-11 см. Расстояние между передней и задней поверхностью примерно 6-8 см.

К сердцу подсоединены кровеносные сосуды. Магистрали, по которым кровоток перемещается от сердечной мышцы к органам, называют артериями. Самые большие из них могут выдержать давление в 20 атмосфер. Все артерии берут начало из аорты — самого массивного сосуда в человеческом теле. К ним подсоединены протоки меньшего диаметра. Сначала артериолы, затем капилляры. Кровь течет к сердцу по венам.

Сердечная полость поделена на 4 отделения — 2 предсердия и 2 желудочка. Ее левая часть (предсердие и желудочек) считается артериальной, поскольку там перемещается артериальная кровь. В предсердие и желудочек с правого бока вливается венозная. Поэтому правая сердечная сторона называется венозной.

Нижняя часть органа является верхушкой конуса, она наклонена немного вперед и влево. Ее крайняя точка находится возле 5 межреберного пространства на 8-9 см левее от средней линии тела. Внутри верхушки расположен левый желудочек.

Верхняя часть органа является основанием конуса. Она расположена под углом к средней линии тела (отклонена назад и вправо). Ее крайняя точка находится возле 3 ребра. Внутри основания находятся предсердия. В передней его части прикреплены аорта и легочный ствол.

С правой стороны к четырехугольной поверхности основания подсоединены полые вены. Немного левее находятся легочные вены.

Передняя стенка сердца помещается за грудной клеткой. Массивная нижняя часть, содержащая желудочки, отделена от верхней поперечной линией. Продольная линия разделяет желудочки. Правый желудочек занимает больше места на передней стенке, чем левый.

Задняя стенка сердца расположена возле середины диафрагмы. Продольная линия сердца разделяет ее на 2 части разного размера. Здесь большую площадь занимает левый желудочек.

Как устроен клапанный аппарат сердца

Аппарат сердца содержит несколько клапанов, которые раскрываются только в одну сторону, не позволяя кровотоку течь назад. Одностороннее открытие клапанов обеспечивается за счет сухожильных нитей.

Между левым предсердием и левым желудочком помещено отверстие. Его перекрывает митральный клапан, состоящий из 3 створок. Механизм раскрывается, когда в левый желудочек из левого предсердия вливается кровь. Во время сокращения клапан перекрывает отверстие, не выпуская ее в левое предсердие. Сильное давление выталкивает ее из сердца в аорту.

Отверстие между правым предсердием и правым желудочком перекрывает трикуспидальный клапан, содержащий 3 створки. Он распахивается, когда кровоток устремляется из правого предсердия в правый желудочек. Под натиском крови, вызванным сокращением, трикуспидальный клапан перекрывает вход в правое предсердие. В результате жидкость перемещается в легочный ствол, затем устремляется в легочные артерии. На входе в легочный ствол помещен еще один клапан — пульмональный. Он оснащен 3 полулунными створками, распахивающимися в бок легочного ствола. Клапан раскрывается, когда сокращается правый желудочек. При расслаблении органа пульмональный клапан закрывается.

Вход в аорту контролирует аортальный клапан, содержащий 3 полулунных створки. Он открывается, когда сокращается левый желудочек. При расслаблении сердечной мышцы аортальный клапан закрывается.

Какую работу выполняет сердце

Сердечная мышца действует аналогично насосу, который работает по принципу «всасывание-выталкивание». Состояние, когда она сокращается, называется систолой. При расслаблении стенок органа наступает диастола. Благодаря ритмичной работе органа поддерживается кровообращение. Оно осуществляется по двум путям — большому и малому кругу.

Большой круг начинается, когда артериальный кровоток выливается из левого желудочка в аорту. Кровеносный поток распределяется по многочисленным сосудам и устремляется по ним к органам. Ткани организма пронизаны мельчайшими капиллярами. Их общая поверхность достигает 3000 кв.м. Достигая капилляров, жидкость передает клеткам через их тончайшие и легко проницаемые стенки питательные вещества и кислород, одновременно забирая углекислый газ и продукты распада. На этом этапе кровоток превращается в венозный. Он отправляется к сердцу, вливаясь в венулы, а потом в вены. Вены собираются в 2 полые вены, которые присоединены к правому предсердию. В нем большой круг кровообращения оканчивается. Перемещение крови по большому кругу занимает около 20-28 секунд.

Малый круг начинается, когда из правого желудочка кровеносный поток вытекает в легочный ствол. Потом он направляется в сосуды легких. В легких растекается по сетке капилляров. Он собирает кислород, затем отправляется по легочным венам к сердцу. Кровеносный поток вливается в левое предсердие, где малый круг кровообращения заканчивается. Благодаря малому кругу кровообращения происходит газообмен в легочных пузырьках (альвеолах). Он помогает поддерживать теплообмен. Чтобы кровоток сделал полный круг по всему телу, требуется не больше 1 минуты. У детей кровообращение занимает в 1,5-2 раза меньше времени.

Мышечный орган создает в сосудах такой натиск, при котором может образоваться струя длиной 9 м. Во время одного сокращения сердечной мышцы в сосуды выбрасывается 150 куб.см крови. За сутки орган перемещает около 15 л крови. Во время стресса и физической перегрузки работа сердца ускоряется. У спортсменов интенсивность сердцебиения может увеличиваться в 6-10 раз.

Фазы сердцебиения

Цикл сердцебиения разделяется на 3 фазы. На первой фазе происходит сокращение предсердий, на второй — желудочков. После этого наступает третья фаза — полное расслабление органа. Один сердечный цикл длится 0,8 секунды. На работу и на отдых сердце тратит одинаковое количество времени — 0,4 секунды. Когда мышца активизируется, 0,1 секунды уходит на сокращение предсердий, затем 0,3 секунды — на сокращение желудочков. В состоянии покоя орган сокращается 50-99 раз в минуту. Во время сильных нагрузок способен увеличивать частоту ударов до 240 в минуту.

Наибольшей эффективности сердечная мышца достигает при сердцебиении 150-160 уд./мин. При таком режиме она прокачивает максимальное количество крови. Когда скорость сердцебиения достигает 200 уд./мин, ударный объем понижается. Снижение эффективности работы происходит в результате того, что на высокой скорости орган не успевает наполняться кровью. Если человек ведет активный образ жизни, его сердечная мышца приспосабливается к повышенным физическим нагрузкам, увеличивая длину и ширину мышечных волокон.

На протяжении суток орган сокращается в среднем 100000 раз, перекачивая 10000 л крови. Такая высокая активность обусловлена большой скоростью обменных процессов, происходящих в организме. Работать без устали на протяжении всей человеческой жизни сердце может благодаря способности чередовать периоды активности и отдыха.

Как происходит сокращение сердца

Ритмичное сокращение сердечной мышцы происходит независимо от воли человека. Сила и скорость сердцебиения определяются потребностями организма в конкретный момент. Работу жизненно важного органа контролирует нервная система. Она определяет активность мышцы, ориентируясь на условия внешней и внутренней среды.

Нервы, запускающие механизм сокращения, имеют специфическое строение. Их разделяют на 4 вида: ускоряющие, усиливающие, ослабляющие и затормаживающие. Одна пара нервов (симпатические) ускоряет и усиливает сердцебиение, а другая (парасимпатические) ослабляет и затормаживает активность сердечной мышцы.

Миокард вынуждает сокращаться электрический импульс. Он проходит по сердечным мышечным волокнам, образующим проводящую систему сердца. Она состоит из 2 частей — синотриальной и атриовентрикулярной. К синотриальной относится синотриальный узел (СА узел), 3 пучка межузлового быстрого проведения (связывают СА узел с атриовентрикулярным узлом) и межпредсердный пучок (связывает СА узел с левым предсердием). Атриовентрикулярная часть содержит атриовентрикулярный узел (АВ узел), пучок Гиса и проводящие волокна Пуркинье.

Электрический импульс генерируется в правом предсердии, где находятся специализированные клетки СА узла. СА узел называют естественным водителем ритма. Электрический импульс перемещается по сердечным проводящим мышечным волокнам предсердий и вынуждает их сокращаться.

Группа особых клеток АВ узла выполняет роль пропускного пункта. Они замедляют генерированный в СА узле электрический импульс перед тем, как пропустить его дальше, в желудочки. Такая задержка необходима, чтобы предсердия и желудочки сокращались по очереди. АВ-узел расположен внизу межпредсердной перегородки. Эффект задержки сигнала достигается благодаря замедлению скорости проведения электрического импульса в волокнах АВ-узла.

Система пучков волокон Гиса-Пуркинье обеспечивает прохождение электрического импульса к мышечным стенкам желудочков, вынуждая их сокращаться.

Гуморальная регуляция деятельности сердца

Гуморальная регуляция осуществляется через жидкие среды под воздействием гормонов. Биологически активные вещества, которые перемещаются в крови, оказывают такое же воздействие на сердцебиение, как и нервная система.

Во время стресса или чрезмерной физической активности надпочечники выбрасывают в кровоток большое количество гормона стресса адреналина. Он увеличивает силу и частоту ритма сердцебиения, помогая человеку справиться с возросшими нагрузками в критической ситуации. Эффект достигается в результате стимуляции гормоном рецепторов миокарда, от которых зависит сокращение органа. Адреналин повышает проницаемость клеточных мембран для облегчения прохождения электрического импульса по проводящим волокнам сердца.

Силу сердечных сокращений способны увеличивать гормоны серотонин и ангиотензин, вырабатываемые надпочечниками. Синтезируемый щитовидной железой тироксин ускоряет ритм сердцебиения.

При понижении в крови уровня кислорода (гипоксемия), повышении концентрации углекислого газа (гиперкапния) и смещении кислотно-щелочного баланса крови в сторону увеличения кислотности (ацидоз) сократительная активность сердечной мышцы уменьшается.

Активность сердца зависит от его гормональной деятельности. Клетки предсердий миоциты вырабатывают натрийуретический гормон. Если предсердия сильно растянуты вследствие притока большого объема крови, синтез натрийуретического гормона увеличивается. Он расслабляет гладкие мышечные стенки сосудов, снижая артериальное давление.

От чего зависит здоровье сердца

Чтобы орган мог работать бесперебойно, клетки миокарда должны постоянно получать необходимое количество кислорода и питательных веществ. Если клетка не получит очередную порцию кислорода и глюкозы, она быстро погибнет. Несмотря на то что миокард постоянно прокачивает кровь, его клетки не извлекают из них питательные вещества. Они получают все необходимое из сосудов, которые находятся возле основания аорты и венчают сердечную мышцу наподобие короны. За подобное сходство эти сосуды называют коронарными. Коронарные артерии разделяются на мельчайшие капилляры, питающие сердечную ткань. В сетке капилляров много запасных ответвлений (коллатералей) и поперечных сосудов (анастомозов), которые помогают поддержать кровоток в случае повреждения, закупорки или сдавливания части сосудов.

Система замещающего кровоснабжения предусмотрена природой, поскольку коронарные артерии очень тонкие и легко уязвимые. Благодаря наличию большого количества запасных путей обеспечивается бесперебойная работа сердечной мышцы даже в критических состояниях.

Почему появляются заболевания сердца

Уязвимость коронарных сосудов связана с особенностями функционирования сердца. Они постоянно испытывают действие двух противоположных сил: пульсового напора крови, входящей через аорту и встречного давления, которое создает сокращение миокарда. Встречное давление пытается вытолкнуть кровь из сердечной полости обратно в аорту.

Во время действия одновременно двух равных сил кровоток в коронарных сосудах ненадолго останавливается. Во время остановки, которая длится долю секунды, содержащиеся в крови вещества выпадают в осадок. Из них со временем образуются отложения, которые уменьшают диаметр коронарных сосудов. Чем больше в крови холестерина и других липидов (особенно липопротеинов низкой плотности), тем вероятнее развитие атеросклероза коронарных артерий.

Атеросклерозом называется заболевание, при котором кровеносные сосуды частично или полностью перекрываются. Отложения не только сужают просвет артерий, но и делают их стенки жесткими. Для работы сердечной мышцы, которая постоянно находится в движении, эластичность сосудов очень важна. Жесткость стенок не позволяет им расширяться, чтобы обеспечивать усилившийся кровоток во время нагрузок.

В результате повреждения коронарных артерий питание миокарда ухудшается. Не получая кислород и питательные вещества, клетки миокарда гибнут. На начальной стадии заболевания функции погибших клеток берут на себя соседние участки миокарда. Вследствие их разрастания объем сердца увеличивается. Когда зона поражения увеличивается, появляются тяжелые нарушения строения и функции сердца.

Изменения в тканях сердечной мышцы могут появляться в местах, где формируются электрические импульсы, запускающие механизм сокращения. В таких случаях происходит нарушение ритма сердца — аритмия.

Стрессы, физические и эмоциональные перегрузки, а также инфекционные заболевания могут вызвать появление дефектов в клапанах сердца. В результате изменений клапаны не могут плотно прилегать к отверстиям и выполнять свои функции. В таких случаях деятельность сердечной мышцы нарушается.

Источник