Желудочек (сердце)

Как устроено сердце

Сердце человека — четырёхкамерное. Оно разделено сплошной перегородкой на две части – правую и левую (в правой половине сердца течёт венозная кровь, в левой — артериальная). Правая и левая половины сердца неполной перегородкой разделены на два сообщающихся отдела: верхний отдел – предсердия (правое и левое предсердия) и нижний отдел – желудочки (правый и левый желудочки).

Отверстия между предсердиями и желудочками закрываются створчатыми клапанами, которые сухожильными нитями прикреплены к стенкам сердца.

Так выглядят сухожильные нити, которые отвечают за движения створок сердечных клапанов.

Между левым предсердием и левым желудочком находится двустворчатый (митральный) клапан, между правым предсердием и правым желудочком расположен трёхстворчатый клапан.

Масса сердца колеблется в пределах 200—400 г. по объему сердце сопоставимо с кулаком (750 см3).

Внутрисердечная нервная система: как управляется сердце

Основная статья: Внутрисердечная нервная система

Хотя сердце в первую очередь контролируется мозгом и вегетативной нервной системой, у него также есть собственный мини-«мозг», называемый внутрисердечной нервной системой. Она контролирует внешние вегетативные сигналы и поддерживает полноценную работу сердца в любых ситуациях. Подробнее здесь.

3D-модель «мозга» сердца, созданная исследователями из Университета Томаса Джефферсона

Собственная электрическая система

Человеческое сердце, извлеченное из грудной клетки, на самом деле способно в течение короткого периода времени биться, поскольку оно обладает своей собственной электрической системой и будет продолжать получать необходимые элементы из окружающего воздуха.

Сердцебиение

Сердце среднестатистического человека бьется с частотой 72 ударов за минуту. Таким образом, за 65 лет жизни сердце способно сократиться 2,5 млрд раз.

Для сравнения заметим, что сердце мыши бьется с частотой 500 ударов в минуту, а у слона эта величина — всего 25 ударов в минуту.

В работе сердца существуют мгновения передышки – тогда оно «молчит» между сокращениями. За время жизни сердце «отдыхает» примерно два десятка лет.

На видео ниже мы наблюдаем через МРТ работу сердца, которое у нас, как и у других млекопитающих, четырёхкамерное.

Две камеры, которые на видео расположены слева внизу, — это предсердия, собирающие кровь от всего тела (правое предсердие) и от лёгких (левое предсердие). Накопив пришедшую кровь, предсердия сокращаются, при этом открываются клапаны, и кровь поступает в две другие камеры — желудочки, они видны правее и выше. Затем наступает фаза сокращения желудочков. Закрытые клапаны не пропускают кровь обратно в предсердия, и она изливается в артерии — сосуды, отходящие от сердца (их в этом ракурсе не видно).

После этого наступает полное расслабление сердца, оно «отдыхает». Клапаны в основании артерий не дают крови идти обратно. Но отдых недолог — нужно снова приниматься за работу и осуществлять очередное сокращение. Глядя на это видео, врач может сказать, нет ли у пациента врожденных пороков или других заболеваний сердца.

Перекачивание от 6 до 30 литров крови в минуту

Сердце является мощным насосом, перекачивающим кровь через артерии и вены. Объем крови, перекачиваемый сердцем за одну минуту, составляет 6 л (со скоростью кровотока 2 км/ч, то есть путь крови от руки до языка занимает 15 секунд, от одной кисти до другой — 13 секунд и от бедра до стопы — 2 секунды), но может достигать и 30 л/мин, если сердце переполняется кровью, например, когда человек находится в состоянии возбуждения или выполняет большую физическую нагрузку.

В состоянии покоя сердце перекачивает 360 л крови в час, 8640 л за сутки (то есть 15 т), 3 153 600 л за год. На протяжении жизни сердце мужчины пропускает через себя 224 миллиона литров крови, а сердце женщины — 249 миллионов, а это эквивалентно количеству воды, вытекаемой из Сены за 10 минут.

Человеческое сердце создает давление, которого достаточно, чтобы кровь брызнула на семь с половиной метров вперед.

Поэтому понятно, почему так легко почувствовать сердцебиение. Чтобы кровь проходила по всему организму быстро, необходимо большое давление, которое возникает в результате сильных сокращений стен желудочков, толкающих кровь.

Расход энергии

Ежедневно в сердце происходит такой расход энергии на перекачивание крови, что его хватило бы, чтобы проехать на грузовике больше 30 километров.

В течение же жизни сердце вырабатывает количество энергии, сравнимое с энергией, затрачиваемой космическим аппаратом при полете на Луну и обратно.

Заболевания клапанов

К заболеваниям сердечных створок приводят различные факторы:

• инфаркт;
• ревматизм;
• инфекционный эндокардит;
• склеротические изменения в тканях;
• кардиомиопатия.

На первых стадиях поражение створок не дает симптомов. Долгое время человеческий организм справляется с проблемой при помощи компенсаторных механизмов. На поздних стадиях значительные патологические изменения в работе сердца приводят к появлению таких симптомов:

• одышка;
• хроническая усталость;
• частое сердцебиение;
• отеки;
• боли в грудине;
• аритмия.

Для диагностики заболеваний сердечных створок используют такие методы:

• аускультация;
• клинические анализы крови и мочи;
• Электрокардиограмма;
• Рентгенограмма;
• Катетеризация.

Лечение начинают после прохождения пациентом полного обследования и установки точного диагноза.

Основные задачи терапии:

• восстановление функциональности сердца;
• снятие симптомов;
• предупреждение развития осложнений.

На легких стадиях пациентов ставят на учет к кардиологу и наблюдают, раз в год необходимо проходить аппаратное и клиническое обследование.

Терапия в основном симптоматическая, при отеках назначают мочегонные средства.

По показаниям применяются препараты, восстанавливающие миокард, ритм сердца, а также антикоагулянты.

В тяжелых случаях, при стенозе, проблему решают методом хирургической коррекции.

Два метода хирургического вмешательства:

• Коррекция формы створок.
• Замена биологического клапана на механический протез.

Перегородки и борозды сердца

Левый и правый желудочки разделяются толстой мышечной стенкой. Эта стенка называется межжелудочковая перегородка (septum interventriculare).

Межжелудочковая перегородка располагается внутри сердца. Но её расположение соответствует межжелудочковым бороздам, которые вы можете увидеть снаружи.  На грудинно-рёберной поверхности сердца располагается передняя межжелудочковая борозда (sulcus interventricularis anterior). Эту борозду я выделил зелёным цветом на рисунке.

На диафрагмальной поверхности сердца располагается задняя межжелудочковая борозда (sulcus interventricularis posterior). Она выделена зелёным и на неё указывает цифра 13.

Левое и правое предсердие разделяются междпредсердной перегородкой (septum interatriale), она также выделена зелёным цветом.

С внешней части сердца желудочки от предсердий отделяются венечной бороздой (sulcus coronarius).  На рисунке ниже вы можете увидеть венечную борозду на диафрагмальной, то есть задней поверхности сердца. Эта борозда является важным ориентиром для определения крупных сосудов сердца, о которых мы будем говорить далее.

Большой

Мощный, крупный левый желудочек запускает артериальную кровь в аорту — с этого начинается большой круг кровообращения. Он выглядит  так: кровь выбрасывается левым желудочком в аорту, которая ветвится на органные артерии. Затем калибр сосудов становится всё меньше вплоть до самых маленьких артериол, подходящим к капиллярам.

В капиллярах происходит газообмен, и кровь, уже насыщенная углекислым газом и продуктами распада, стремится обратно к сердцу по венам. После капилляров это мелкие венулы, затем более крупные органные вены, которые впадают в нижнюю полую вену (если речь идёт о туловище и нижних конечностях) и в верхнюю полую вену (если речь идёт о голове, шее и верхних конечностях).

На этом рисунке я выделил анатомические образования, которыми завершается большой круг кровообращения. Верхняя полая вена (зелёный цвет, цифра 1) и нижняя полая вена (оранжевый цвет, цифра 3) впадают в правое предсердие (пурпурный цвет, цифра 2). Место, в котором полые вены впадают в правое предсердие, называется синусом полых вен (sinus venarum cavarum).

Таким образом, большой круг начинается левым желудочком и заканчивается правым предсердием:

Левый желудочек → Аорта → Крупные магистральные артерии → Органные артерии → Мелкие артериолы → Капилляры (зона газообмена) → Мелкие венулы → Органные вены → Нижняя полая вена/Верхняя полая вена → Правое предсердие.

Когда я готовил эту статью, я нашёл схему, которую рисовал на втором курсе. Вероятно, она нагляднее покажет вам большой круг кровообращения:

Малый

Малый (лёгочный) круг кровообращения начинается с правого желудочка, который отправляет венозную кровь в лёгочный ствол. Венозная кровь (будьте внимательны, здесь именно венозная кровь!) отправляется по лёгочному стволу, который делится на две лёгочные артерии. Соответственно долям и сегментам лёгких, лёгочные артерии (помним, что несут венозную кровь) делятся на долевые, сегментарные и субсегментарные лёгочные артерии. В конечном счёте, ветви субсегментарных лёгочных артерий распадаются на капилляры, подходящие к альвеолам.

В капиллярах снова происходит газообмен. Венозная кровь, насыщенная углекислым газом, избавляется от этого балласта и насыщается живительным кислородом. Когда кровь насыщается кислородом, она становится артериальной. После этого насыщения свеженькая артериальная кровь бежит по лёгочным венулам, субсегментарным и сегментарным венам, которые впадают в крупные лёгочные вены. Лёгочные вены впадают в левое предсердие.

Здесь я выделил начало малого круга кровообращения — полость правого желудочка (жёлтый цвет) и лёгочный ствол (зелёный цвет), который выходит из сердца и делится на правую и левую лёгочную артерии.

На этой схеме вы можете увидеть лёгочные вены (зелёный цвет), впадающие в полость левого предсердия (пурпурный цвет) — именно этими анатомическими образованиями завершается малый круг кровообращения.

Схема малого круга кровообращения:

Правый желудочек → Лёгочный ствол → Лёгочные артерии  (правая и левая) с венозной кровью → Долевые артерии каждого лёгкого → Сегментарные артерии каждого лёгкого → Субсегментарные артерии каждого лёгкого → Лёгочные капилляры (оплетают альвеолы, зона газообмена) → Субсегментарные/сегментарные/долевые вены (с артериальной кровью) → Лёгочные вены ( с артериальной кровью) → Левое предсердие

Заболевания сердца

Болезни сердца в последние десятилетия все чаще поражают людей. Вызвано это низким качеством жизни, неполноценным питанием, сидячим образом жизни и большим количеством вредных пристрастий, которые есть у каждого второго человека на земле. Чаще от сердечных заболеваний страдают люди пожилого возраста. Обусловлено это физической усталостью мышцы, загустением крови, замедлением всех процессов в организме и наличием других сопутствующих заболеваний. Согласно статистике болезни сердца – это самые частые причины смерти. Все заболевания условно делятся на три группы, в зависимости от того, какая часть органа поражается – сосуды, клапаны и ткани оболочек.

Рассмотрим наиболее популярные сердечные болезни:

• Атеросклероз – это заболевание, при котором страдают кровеносные сосуды. При развитии недуга происходит их закупорка, образование атеросклеротических бляшек, которые нарушают процесс кровотока, а соответственно, мешают нормальной работе сердечной мышцы.
• Сердечная недостаточность – это совокупность патологических изменений, при которых значительно снижается сократительная способность органа, в результате чего образовываются застои в малом или большом круге кровообращения.
• Пороки сердца – это дефекты сердечной мышцы, отдельных составляющих органа, которые нарушают его нормальное функционирование. Чаще встречаются врожденные пороки сердца, приобретенные диагностируются гораздо реже.
• Стенокардия – это опасная патология, которая характеризуется кислородным голоданием сердца, при этом происходит отмирание его клеток.
• Аритмия – это нарушение сердечного ритма, которое характеризуется его учащением (тахикардия) или замедлением (брадикардия). Такая патология, как правило, сопровождается рядом других сердечных недугов.
• Инфаркт миокарда – заболевание, при котором наблюдается недостаточность снабжения миокарда кровью.
• Перикардит — воспаление наружной оболочки сердца — перикарда.

Цикл работы

Сколько камер в сердце человека, который еще не родился? Их тоже четыре, но предсердия сообщаются между собой через овальное отверстие в перегородке. На этапе эмбриогенеза оно необходимо для сброса крови из правых отделов сердце в левые, так как малого круга кровообращения еще нет – легкие не расправлены. Но кровь в развивающиеся органы дыхания все же поступает, и она идет напрямую от аорты через боталлов проток.

Для того чтобы организм постоянно получал необходимые питательные вещества и кислород, камеры сердца должны работать очень слажено. Существует определенный природой порядок действий.

1. Систола – это сокращение желудочков. Она делится на несколько периодов:

• Напряжение: сокращаются отдельные миофибриллы, давление в полости повышается, клапан между предсердиями и желудочками закрывается. Из-за одномоментного сокращения всех мышечных волокон, конфигурация полости меняется, давление повышается до 120 мм водного столба.
• Изгнание: открываются полулунные клапаны – кровь попадает в аорту и легочный ствол. Давление в желудочках и предсердиях постепенно выравнивается, а кровь полностью покидает нижние камеры сердца.

2. Диастола – это расслабление миокарда и период пассивного приема крови. Верхние камеры сердца сообщаются с приносящими сосудами и накапливают определенное количество крови. Затем атриовентрикулярные клапаны открываются, и жидкость поступает в желудочки.

1. Электрокардиография. Это регистрация электронных явлений, которые сопровождают сокращения мышц. Камеры сердца состоят из кардиомиоцитов, которые перед каждым сокращением генерируют потенциал действия. Именно его и фиксируют электроны, наложенные на грудную клетку. Благодаря этому способу визуализации можно выявить грубые нарушения в работе сердца, его органическое или функциональное поражение (инфаркт, порок, расширение полостей, наличие дополнительных сокращений).
2. Аускультация. Выслушивание стука сердца было самым древним способом выявить его заболевания. Опытные врачи при помощи только одного этого метода могут выявить большинство структурных и функциональных патологий.
3. Ультразвуковое исследование. Позволяет увидеть строение камер сердца, распределение крови, наличие дефектов в мышце и многие другие нюансы, помогающие поставить диагноз. Метод основан на том, что ультразвуковые волны отражаются от твердых веществ (кости, мышцы, паренхима органов) и свободно проходят через жидкость.

Сердце является полым мышечным органом и имеет вытянутую форму в виде конуса. Как выглядит сердце, с точки зрения топографии, можно увидеть на рисунке №1.

Рисунок №1_Как выглядит сердце

Верхняя часть органа имеет расширенный вид и называется основанием. Зауженная нижняя часть – верхушка сердца. Вес варьируется в диапазоне 250-300 г у взрослого. Однако, это среднестатистический показатель, т.к. у детей масса органа меньше, а у взрослых вес изменяется от физических нагрузок, эмоциональной составляющей и здоровья. На рисунке мы видим, что поверхность сердца испещрена системой сосудов. С внутренней стороны располагается система нервных окончаний.

Главный орган находится в области грудной клетки с отклонением влево. Внешняя ткань сращена с грудной полостью и ребрами, а внутренняя ткань застилает весь орган и сращена с мышцей органа. Между этими частями есть полость, заполненная специальной жидкостью, которая амортизирует орган в момент диастолы и систолы.

Четырехкамерное сердце имеет три основные ткани мышц:

1. миокард желудочков;
2. миокард предсердий;
3. средний слой проводящей системы.

Мышца имеет структуру сетки, которая образовалась из волокон. Такое внутреннее строение сердца образовалось за счет межволокнистых взаимосвязей, установленными боковыми перемычками. В итоге мы видим, что система представляется собой узкопетлистый sintsitii.

На рисунке №2 наглядно представлено строение сердечной мышцы.

Рисунок №2_ Строение сердечной мышцы

На внешней поверхности органа существует поперечная венозная борозда, условно разделяющая отделы сердца.

На рисунке №3 изображено, как выглядит орган изнутри.

Рисунок №3_Внутреннее строение сердца

Анатомия предсердий и желудочков

Сердечная полость разделена перегородкой на две части – правую и левую, которые между собой не сообщаются. Каждая их этих частей состоит из двух камер – желудочка и предсердия. Перегородка между предсердиями называется межпредсердной, между желудочками – межжелудочковая. Таким образом, сердце состоит из четырех камер – двух предсердий и двух желудочков.

Правое предсердие

По форме оно похоже на неправильный куб, впереди есть дополнительная полость, называемая правым ушком. Предсердие имеет объем от 100 до 180 куб. см. В нем пять стенок, толщиной от 2 до 3 мм: передняя, задняя, верхняя, латеральная, медиальная.

В правое предсердие впадает верхняя полая вена (сверху сзади) и нижняя полая вена (снизу). Справа снизу находится венечный синус, куда стекает кровь всех сердечных вен. Между отверстиями верхней и нижней полых вен находится межвенозный бугорок. В том месте, где в правое предсердие впадает нижняя полая вена, расположена складка внутреннего слоя сердца – заслонка этой вены. Синусом полых вен называют задний расширенный отдел правого предсердия, куда впадают обе эти вены.

Камера правого предсердия имеет гладкую внутреннюю поверхность, и только в правом ушке с прилегающей к нему передней стенкой поверхность неровная.

В правое предсердие открывается множество точечных отверстий малых вен сердца.

Правый желудочек

Он состоит из полости и артериального конуса, который представляет собой воронку, направленную вверх. Правый желудочек имеет форму трехгранной пирамиды, основание которой обращено вверх, а верхушка – вниз. У правого желудочка – три стенки: передняя, задняя, медиальная.

Передняя – выпуклая, задняя – более плоская. Медиальная является межжелудочковой перегородкой, состоящей из двух частей. Большая из них – мышечная – находится внизу, меньшая – перепончатая – вверху. Пирамида обращена основанием к предсердию и в нем есть два отверстия: заднее и переднее. Первое – между полостью правого предсердия и желудочка. Второе выходит в легочный ствол.

Левое предсердие

Оно имеет вид неправильного куба, находится сзади и прилегает к пищеводу и нисходящей части аорты. Его объем – 100-130 куб. см, толщина стенок – от 2 до 3 мм. Как и правое предсердие, имеет пять стенок: переднюю, заднюю, верхнюю, литеральную, медиальную. Левое предсердие продолжается кпереди в добавочную полость, называемую левым ушком, которое направлено к легочному стволу. В предсердие впадают четыре легочные вены (сзади и сверху), в отверстиях которых отсутствуют клапаны. Медиальная стенка является межпредсердной перегородкой. Внутренняя поверхность предсердия гладкая, гребенчатые мышцы – только в левом ушке, которое длиннее и уже правого, и заметно отделено от желудочка перехватом. С левым желудочком сообщается с помощью предсердно-желудочкового отверстия.

Левый желудочек

По форме он напоминает конус, основание которого обращено вверх. Стенки этой камеры сердца (передняя, задняя, медиальная) имеют наибольшую толщину – от 10 до 15 мм. Между передней и задней четкая граница отсутствует. В основании конуса – отверстие аорты и левое предсердно-желудочковое.

Круглое по форме отверстие аорты находится спереди. Его клапан состоит из трех заслонок.

Слои сердца

1.Перикард (pericardium). Это — плотная соединительнотканная оболочка, которая надёжно укрывает сердце.

Перикард — двуслойная оболочка, он состоит из фиброзного (наружного) и серозного (внутреннего) слоёв. Серозный слой также расщепляется на две пластины — париетальную и висцеральную. У висцеральной пластины есть специальное название — эпикард.

Во многих авторитетных источниках вы можете увидеть, что именно эпикард является первой оболочкой сердца.

2.Миокард (myocardium). Собственно мышечная ткань сердца. Это самый мощный слой сердца. Наиболее развитый и толстый миокард формирует стенку левого желудочка, как мы уже рассматривали в начале статьи.

Посмотрите, как толщина миокарда отличается в предсердиях (на примере левого предсердия) и в желудочках (на примере левого желудочка).

3.Эндокард (endocardium). Это тонкая пластинка, которая выстилает всё внутреннее пространство сердца. Эндокард сформирован эндотелием — особой тканью, состоящей из плотно примыкающих друг к другу эпителиальных клеток. Именно с патологией эндотелия связывают развитие атеросклероза, гипертонической болезни, инфаркта миокарда и других грозных сердечно-сосудистых заболеваний.

Особенности нарушения у детей

С ростом малыша повышается нагрузка на сердце. При проблемах с кровообращением есть риск нарастания массы правого желудочка.

При длительном наличии гипертрофии наблюдается вторичное повреждение сосудов легких. Они приобретают большую жесткость и теряют свою эластичность. Это провоцирует усугубление симптомов болезни.

Гипертрофия правого желудочка сердца у ребенка возникает под влиянием следующих факторов:

• аномалия строения сердечной перегородки (ДМЖП);
• проблемы с выведением крови из правого желудочка;
• стеноз в легких;
• чрезмерная нагрузка на сердце во время внутриутробного развития.

Признаки недуга могут проявляться не сразу, а лишь через некоторое время. Потому при любых симптомах нарушения строения миокарда следует сделать ультразвуковое исследование после рождения. У детей эта аномалия встречается намного чаще.