Строение сердца человека и механизм его работы: анатомические схемы и список функций

Круги кровообращения: куда и откуда двигается кровь по сосудам?

Жизнедеятельность организма возможна лишь при непрерывном поступлении в ткани тела кислорода, питательных веществ, воды и последующем выведении продуктов обмена. Кровь, циркулируя по сосудам, способствует перемещению различных соединений от одного органа к другому. Второй ее важной функцией является терморегуляция организма.

Чтобы последний работал бесперебойно, природа предусмотрела специальную систему – сердечно-сосудистую. Основная ее функция заключается в постоянном перемещении крови по замкнутой системе сосудов. Это главным образом обеспечивает работа сердца. Далее более подробно рассмотрим строение этого мышечного органа и его составных частей: предсердий и желудочков, а также сердечной стенки (миокарда, эпикарда, эндокарда).

Основная функция сердца – обеспечивать адекватную доставку крови ко всем структурам организма. Реализуется эта задача с помощью согласованной работы кардиоваскулярной и дыхательной системы.

В функциональной анатомии выделяют два круга, по которым движется кровь (большой и малый) и проходят этапы обеспечения организма кислородом, питательными веществами и выведения токсических метаболитов (продуктов обмена).

Большой круг

Транспортируется артериальная кровь по большому кругу циркуляции, начинающемуся с полости левого желудочка. Во время сокращения последнего жидкость поступает в аорту – самый большой сосуд человеческого организма, отдельные ветки которого доставляют питательные вещества по всему телу:

  • коронарные сосуды;
  • подключичная артерия, разветвления которой питают органы головы, шеи, структуры верхней конечности;
  • межреберные и бронхиальные, обеспечивающие трофику органов средостения, легких и структур грудной стенки;
  • чревной ствол, почечные и брыжеечные артерии питают все органы пищеварительного тракта, мочевыделительной системы, брюшную стенку;
  • бифуркация (раздвоение) аорты на общие подвздошные артерии обеспечивает трофику структур малого таза, нижних конечностей.

Транспортируется кровь по сосудам с постепенным сужением диаметра: от артерий и артериол к капиллярам. Клеточная стенка последних имеет большие поры, через которые перемещается кислород и питательные вещества к тканям за градиентом концентрации.

Забор отработанной крови происходит в конечном отделе капилляра, потом по венулам и к магистральным полым венам, которые впадают в полость правого атриума:

  • нижняя – от структур брюшной полости, малого таза, мягких тканей ног;
  • верхняя – от органов головы и шеи, части грудной полости.

Малый круг

Венозная кровь, поступающая в правые отделы сердца, обогащена углекислым газом, высокие концентрации которого оказывают угнетающее действие на дыхательный и сосудодвигательный центр головного мозга. Выводится газ с помощью малого круга кровообращения, начинающегося с правого желудочка:

  1. Малый круг кровообращения человекаЛегочный ствол, который делится на правую и левую артерию.
  2. Долевые и сегментарные артерии.
  3. Легочные капилляры, которые входят в состав аэрогематического барьера. Тонкие стенки альвеол и сосудов способствуют перемещению кислорода и углекислого газа по диффузионному механизму (градиенту концентрации).
  4. Венулы, которые впадают в магистральные вены (по две от каждого легкого) и несут кровь в левое предсердие.

Название сосудов определяется не составом крови, а направлением по отношении к сердцу: по венам движется жидкость к органу, по артерии – от него.

1Сердце — анатомические данные

Строение сердца

Строение сердца

Итак, сердце (греч. kardia, отсюда название науки о сердце — кардиология) — представляет собой полый мышечный орган, который принимает кровь из впадающих венозных сосудов и нагнетает уже обогащенную кровь в артериальную систему. Сердце человека состоит из 4-ех камер: левое предсердие, левый желудочек, правое предсердие и правый желудочек.

Общая анатомия сердца

Наука, изучающая форму и строение человеческого тела в связи с его фило- и онтогенетическим развитием, функцией и влиянием условий среды, называется анатомия. Сердце человека представляет собой мышечный орган, полый изнутри, разделенный на четыре камеры (правые и левые желудочки и предсердия). У здорового человека его вес колеблется от 250 до 360 грамм и напрямую зависит от величины тела, возраста и уровня испытываемых физических нагрузок.

Своими ритмическими сокращениями (систола) сердце «закачивает» кровь в артерии. В спокойном состоянии их частота равна 60-80 в минуту. При дальнейшем расслаблении (диастоле) оно притягивает кровь из вен. Строение и работа сердца таковы, что орган часто называют насосом. По форме он в большей степени похож на конус. Его расширенную вверху часть принято называть основанием, а нижнюю суженную – верхушкой. Поверхность делят на две части:

  • немного выпуклая передняя (грудинно-реберная);
  • уплощенная задняя (диафрагмальная).

Выделяют также два края: заостренный правый и более тупой левый. На поверхности сердца есть борозды, которые совпадают с очертаниями его внутренних полостей. В них находится жировая клетчатка. Ближе к основанию проходит так называемая венечная борозда, обозначающая границы между желудочками и предсердиями. В ней же располагаются кровеносные сосуды, получившие одноименное название (венечные).

Знания о строении и функции сердца человека накапливались постепенно. Началом кардиологии как науки считается 1628 год, когда английский медик и естествоиспытатель Гарвей открыл основные законы кровообращения. В дальнейшем были получены все основные сведения об анатомии сердца и сосудов, кровеносной системе человека, которые используются до сих пор.

Живой «вечный двигатель» хорошо защищен от повреждений благодаря своему удачному расположению в человеческом теле. Где находится сердце у человека, знает каждый ребенок – в груди слева, но это не совсем так. Анатомически оно занимает среднюю часть переднего средостения – это закрытое пространство в грудной клетке между легкими, окруженное ребрами и грудиной.

Нижняя часть сердца (его верхушка) немного смещена в левую сторону, остальные отделы находятся в центре. В редких случаях встречается аномальный вариант расположения сердца у человека со смещением в правую сторону (декстрокардия), который часто сочетается с зеркальным размещением в теле всех непарных органов (печени, селезенки, поджелудочной и т.д.).

О том, как выглядит сердце человека, у каждого свои представления, обычно они отличаются от действительности. Внешне этот орган напоминает немного приплюснутое сверху и заостренное внизу яйцо с прилегающими со всех сторон крупными сосудами. Форма и размеры могут отличаться в зависимости от пола, возраста, телосложения и состояния здоровья мужчины или женщины.

Внутренняя структура сердца

В народе говорят, что размер сердца приблизительно можно определить по величине собственного кулака – медицина с этим не спорит. Многим людям интересно знать, сколько весит сердце человека? Этот показатель зависит от возраста и пола.

Существуют патологии, при которых возможны отклонения этой величины, например, при разрастании миокарда или расширении камеры сердца. У новорожденных детей его масса около 25г, наиболее существенные темпы роста отмечаются во время первых 24 месяцев жизни и в 14-15 лет, а после 16 лет показатели достигают взрослых величин. Соотношение массы сердца взрослого человека к общей массе тела у мужчин равняется 1:170, у женщин 1:180.

Функции сердца

Сердце по праву считается главным органом человеческого тела, потому что нарушения его функций вызывает тотальные расстройства, а остановка деятельности ведет к смерти пациента.

Основные функции человеческого сердца:

  • Функции человеческого сердцаавтоматизм – самостоятельный синтез нервных импульсов для сокращения миокарда;
  • проводимость – атипичные клетки обеспечивают налаженную работу разных отделов мускулатуры органа;
  • насосная функция – перекачивание крови по организму с достаточным давлением для доставки к периферии;
  • газообмен обеспечивается за счет работы малого круга по принципу градиента концентрации кислорода;
  • эндокринная роль – в стенке левого предсердия вырабатывается натрийуретический гормон, что влияет на работу почек и выведение солей из организма.

В данном разделе мы опишем общие функции сердечной мышцы, как органа в целом.

3Автоматизм

Автоматизм работы сердца

Автоматизм работы сердца

В состав клеток сердца (кардиомиоцитов) входят и так называемые атипичные кардиомиоциты, которые подобно электрическому скату спонтанно вырабатывают электрические импульсы возбуждения, а они в свою очередь способствуют сокращению сердечной мышцы. Нарушение данного свойс свойства приводит, чаще всего, к остановке кровообращения и без оказания своевременной помощи является летальной.

4Проводимость

В сердце человека есть определенные проводящие пути, которые обеспечивают проведение электрического заряда по сердечной мышце не хаотично, а направленно, в определенной последовательности, от предсердий к желудочкам. При нарушении в проводящей системе сердца выявляются различного рода аритмии, блокады и прочие нарушения ритма, которые требуют медицинского терапевтического, а иногда и хирургического вмешательства.

5Сократимость

Сокращение сердца

Сокращение сердца

Основная масса клеток системы сердца состоит из типичных (рабочих) клеток, которые обеспечивают сокращение сердца. Механизм сравним с работой других мышц (бицепс, трицепс, мышца радужки глаза), так в мышцу поступает сигнал из атипичных кардиомиоцитов, после чего они сокращаются. При нарушении сократимости сердечной мышцы чаще всего наблюдаются различного рода отеки (легких, нижних конечностей, рук, всей поверхности тела), которые образуются из-за сердечной недостаточности.

6Тоничность

Это способность, благодаря особому гистологическому (клеточному) строению, сохранять свою форму во все фазы сердечного цикла. (Сокращение сердца — систола, расслабление — диастола). Все вышеописанные свойства делают возможной сложнейшую, и, пожалуй, самую важную функцию — насосную. Насосная функция обеспечивает правильное, своевременное и полноценное продвижение крови по сосудам организма, без данного свойства, жизнедеятельность организма (без помощи медицинской техники) невозможна.

Предсердный натрийуретический гормон

Предсердный натрийуретический гормон

Эндокринная функция сердечной и сосудистой системы обеспечивается секреторными кардиомиоцитами, которые встречаются преимущественно в ушках сердца и правом предсердии. Секреторные клетки вырабатывают предсердный натрийуретический гормон (ПНГ). Выработка данного гормона происходит при перегрузке и перерастяжении мышцы правого предсердия.

Для чего же это делается? Ответ лежит в свойствах данного гормона. ПНГ главным образом действует на почки, стимулируя диурез, также под действием ПНГ происходит расширение сосудов и снижение артериального давления, что в купе с повышением диуреза вызывает уменьшение лишней жидкости в организме и снижает нагрузку на правое предсердие, как следствие выработка ПНГ уменьшается.

Кроме вышеописанной секреторной функции ПП, существует и биомеханическая функция. Так в толще стенки ПП лежит синусовый узел, генерирующий электрический заряд и способствующий сокращению сердечной мышцы от 60 и выше ударов в минуту. Также стоит выделить, что ПП, являясь одной из камер сердца, несет функцию передвижения крови из верхней и нижней полых вен в ПЖ, а в отверстии между предсердием и желудочком находится трехстворчатый клапан.

Механическая функция правого желудочка

Механическая функция правого желудочка

ПЖ преимущественно выполняет механическую функцию. Так при его сокращении кровь попадает через легочной клапан в легочной ствол, а далее непосредственно в легкие, где происходит насыщение крови кислородом. При снижении данного свойства ПЖ происходит застой венозной крови сначала в ПП, а потом и во всех венах организма, что приводит к отекам нижних конечностей, образованию тромбов, как в ПП, так и преимущественно в венах нижних конечностей, что при отсутствии лечения может привести к жизнеугрожающиму, а в 40% случаев даже летальному состоянию — тромбоэмболия легочной артерии (ТЭЛА).

ЛП выполняет функцию продвижения уже обогащенной кислородом крови в ЛЖ. Именно с ЛП начинается большой круг кровообращения, который обеспечивает все органы и ткани организма кислородом. Главное свойство данного отдела состоит в разгрузке давления ЛЖ. При развитии недостаточности ЛП, кровь уже обогащенная кислородом забрасывается обратно в легкие, что ведет к отеку легких и при отсутствии лечения, исход чаще всего летальный.

Стенка ЛЖ 10-12 мм

Стенка ЛЖ 10-12 мм

Между ЛП и ЛЖ находится митральный клапан, именно через него кровь попадает в ЛЖ, а далее, через аортальный клапан в аорту и всему организму. В ЛЖ самое большое давление из всех полостей сердца, именно поэтому стенка ЛЖ наиболее толстая, так в норме она достигает 10-12 мм. Если левый желудочек перестает выполнять свои свойства на 100%, происходит повышенная нагрузка на левое предсердие, что также, впоследствии, может привести к отеку легких.

Главной функцией межжелудочковой перегородки служит препятствие смешивания потоков из левого и правого желудочков. При патологии МЖП возникает смешивание венозной крови с артериальной, что, впоследствии, приводит к, заболеваниям легких, недостаточности правых и левых отделов сердца, такие состояния без хирургического вмешательства чаще всего заканчиваются летально.

Топография сердца

Сердце располагается позади грудины и относится к органам среднего средостения. Оно окружено околосердечной сумкой (перикард), висцеральный листок (эпикард) которого переходит в париетальный по крупным сосудам. Между ними располагается замкнутая полость, которая содержит некоторое количество серозной жидкости (около 20 мл). Перикард – это практически нерастяжимая оболочка, которая образована из переплетающихся эластических и коллагеновых волокон.

Его внутренняя поверхность выстлана однослойным плоским эпителием (мезотелий). Он облегчает скольжение относительно друг друга эпикарда и перикарда. Околосердечная сумка, в свою очередь, спереди связана с грудиной и хрящами ребер, а по бокам – с частями париетальной плевры; соприкасается с нисходящей аортой, пищеводом, непарной веной сзади, а внизу плотно срастается с диафрагмой.

У взрослого человека половины сердца разделены сплошной продольной перегородкой. В ней принято различать две части — межпредсердная и межжелудочковая.

Эпикард и эндокард: особенности строения

Эпикард (на фото указан стрелочкой) образован внутренним листком околосердечной серозной сумки (перикарда). Ткань, составляющая его основу, содержит большое количество волокон (эластичных и коллагеновых). В ней находится большое число кровеносных и лимфатических капилляров, нервных окончаний.

Поверхность сердца изнутри выстилает эндокард. Его образует слой плоских, полигональных эндотелеоцитов, которые располагаются на тонкой базальной мембране. Между собой они соединяются межклеточными контактами, в том числе нексусами. Клапаны сердца есть не что иное, как складки эндокарда, они имеют соединительнотканную основу со многими коллагеновыми и эластичными волокнами.

Чтобы разобраться в строении сердца человека, посмотрим на него сначала снаружи. Мы видим конусовидный полый мышечный орган, к которому со всех сторон подходят ветви крупных сосудов кровеносной системы человека, как трубки или шланги к насосу. Это и есть живой насос нашего тела, состоящий из нескольких функциональных отделов (камер), разделенных между собой перегородками и клапанами.

  1. Полость правого предсердия принимает в себя две полые вены (нижнюю и верхнюю), несущие собранную со всего тела бескислородную кровь, которая потом поступает в нижний отдел (правый желудочек), минуя трикуспидальный (или трехстворчатый) сердечный клапан. Его створки открываются только во время сжатия правого предсердия, затем закрываются вновь, не позволяя произойти забросу крови в ретроградном направлении.
  2. Правый сердечный желудочек перекачивает кровь в общий легочный ствол, который потом делится на две артерии, несущие бескислородную кровь к обоим легким. В теле человека это единственные артерии, по которым течет венозная, а не артериальная кровяная масса. В легких идет процесс оксигенации крови, после чего она доставляется уже в левое предсердие по двум легочным венам (опять интересное исключение – вены несут кровь, богатую кислородом).
  3. В полости левого предсердия встречаются легочные вены, доставляющие сюда артериальную кровь, которая затем перекачивается в левый желудочек через створки митрального клапана. В сердце у здорового человека этот клапан открывается только в направлении прямого кровотока. В отдельных случаях его створки могут прогибаться в обратную сторону и пропускать часть крови из желудочка назад в предсердие (это пролапс митрального клапана).
  4. Левый желудочек выполняет ведущую роль, он перекачивает кровь из легочного (малого) круга кровообращения в большой круг через аорту (самый мощный сосуд в кровеносной системе человека) и ее многочисленные ветви. Выброс крови через аортальный клапан происходит во время систолического сжатия левого желудочка, во время диастолического расслабления в полость этой камеры поступает очередная порция из левого предсердия.

Строение миокарда

Это самая мощная оболочка, имеющая специфическое строение. И работа сердца как «насоса» осуществляется главным образом за счет миокарда. Наибольшей толщиной он характеризуется у левого желудочка, а наименьшей – у предсердий. Его образует поперечно-полосатая мышца, состоящая из кардиомиоцитов, а они соединены в цепочки (волокна).

Анатомия сердца имеет свои особенности. В толще миокарда располагается его так называемый скелет. Он образован в основном фиброзными кольцами и дает начало мышечным волокнам, которые делятся на два типа:

  1. Мускулатура предсердий. В ней отчетливо видно два слоя: поверхностный и глубокий. Первый образуют поперечные волокна, общие для обоих предсердий, а второй — вертикальные (для каждого свои).
  2. Мускулатура желудочков. Она более мощная, особенно у левого, состоит из трех слоев. Так же как и у предсердий, существует разделение. Поверхностный и глубокий слой у обоих желудочков общий, а средний у каждого свой.

Болезни миокарда занимают лидирующее место среди патологических процессов в сердце. К ним относятся в первую очередь атеросклеротические повреждения, поражение при гипертонии, легочно-сердечный синдром, воспалительные процессы (миокардиты), дистрофия мышцы.

Все болезни, как известно, лучше предупредить, чем лечить. Поэтому так важна анатомия (строение) сердца и ее дальнейшее изучение с точки зрения медицины.

13Выводы

Насосная деятельность желудочков

Насосная деятельность желудочков

https://www.youtube.com/watch?v=RoTqLmGXRbY

Все вышеперечисленные свойства являются очень важными для нормальной работы сердца и жизнедеятельности организма человека в целом, так как нарушение хотя бы одной из них влечет за собой различной степени угрозы жизни человека.

  1. Насосная функция — важнейшее свойство сердечной мышцы, обеспечивающая продвижение крови по организму человека, ее обогащение кислородом. Насосная функция осуществляется за счет некоторых свойств сердца, а именно:
    • автоматизм — способность спонтанной выработки электрического заряда
    • проводимость — способность проводить электрический импульс по всем отделам сердца, в определенной последовательности, от предсердий к желудочкам
    • сократимость — способность всех отделов сердечной мышцы сокращаться в ответ на проведенный импульс
    • тоничность — способность сердца сохранять свою форму во все фазы сердечного цикла.
    Здоровое сердце

    Здоровое сердце

    Все эти свойства обеспечивают стабильную и беспрерывную сердечную деятельность, и при отсутствии хотя бы одного из вышеперечисленных свойств жизнедеятельность (без внешней медицинской аппаратуры) невозможна.

  2. Нейроэндокринная функция — выработка натрийуретического гормона происходит именно в сердечной мышце, он (гормон) обеспечивает увеличение диуреза, снижение АД и расширение сосудов, а благодаря этому снижается нагрузка на сердце.
  3. Каждый из отделов сердечной и сосудистой системы несет свою очень важную функцию. Правые отделы сердца перекачивают кровь в легкие, где и происходит насыщение венозной крови кислородом, а левые отделы способствуют продвижению артериальной крови из сердца по всему организму. Поэтому важно понимать, что синхронная работа каждого отдела способствует нормальной жизнедеятельности организма и нарушение строения или работы хотя бы одного из них со временем повлечет за собой патологические процессы и в остальных отделах.
Поделиться:
Нет комментариев

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.