4.3. Строение и работа сердца

Положение сердца в грудной полости. Слово «сердце» происходит от слова «середина». Сердце находится в середине между правым и левым лёгкими и лишь слегка смещено в левую сторону. Верхушка сердца направлена вниз, вперёд и немного влево, поэтому удары сердца максимально ощущаются слева от грудины.

Размеры сердца человека примерно равны размерам его кулака. Сердце не случайно называют полым мускульным мешком. Наружный слой стенки сердца состоит из соединитель­ной ткани. Средний — миокард — мощный мышечный слой. Внутренний слой состоит из эпителиальной ткани. Сердце имеет те же слои, что и сосуды.

Рисунок 14 – Сердце и сосуды, связанные с сердцем.

А — положение сердца в грудной полости: 1 — правое предсердие; 2 — правый желудочек; 3 — левое предсердие; 4 — левый желудочек; 5 — диафрагма; Б — сердце с отходящими сосудами (вид спереди): 1 — аорта; 2 — лёгочная артерия;

3 — левое предсердие; 4 — левый желудочек; 5 — правый желудочек; 6 — правое предсердие; 7 — лёгоч­ные вены; 8 — верхняя полая вена; В — сердце с отходящими сосуда­ми (вид сзади): 1 — аорта; 2 — верхняя полая вена; 3 — правое пред­сердие; 4 — нижняя полая вена; 5 — правый желудочек; 6 — левый желудочек; 7 — левое предсердие; 8 — лёгочные вены; 9 — лёгочная артерия; Г — внутреннее строение сердца (правая сторона): 1 — аорта; 2 — лёгочная артерия с полулунным клапаном; 3 — правый желудо­чек; 4 — створчатые клапаны с сухожильными нитями и сосочковыми мышцами; 5 — нижняя полая вена; 6 — правое предсердие; 7 — верхняя полая вена; Д — общая схема строения сердца

Сердце находится в соединительнотканном «мешке», который называется околосердечной сумкой. Она неплотно прилегает к сердцу и не мешает ему работать. Кроме того, внутренние стенки околосердечной сумки выделяют жидкость, которая снижает трение сердца о стенки сердечной сумки.

Сердце человека разделено сплошной перегородкой на левую и правую части. Каждая из них состоит из предсердия и желудочка. Между ними находится по створчатому клапану. Сухожильные нити, прикреплённые к сосочковым мышцам, связывают клапаны с дном желудочков и не дают им вывернуться в сторону предсердий (рисунок 14). При сокращении желудочков створчатые клапаны закрываются, и кровь в предсердия по­пасть не может. Из левого желудочка кровь поступает в аорту, из правого желудочка — в лёгочную артерию. Между желудочками и этими артериями имеются полулунные клапаны. Они препятствуют возвращению крови из артерий в желудочки. Поэтому кровь движется только в одном направлении.

Особенности сердечной мышцы. Сердечная мышца, как и скелетная, состоит из поперечнополосатых мышечных волокон. В стенке сердца имеются особые мышечные волокна, способные самовозбуждаться. Скелетная мышца может сокращаться лишь в ответ на приходящий нервный импульс, а сердечная мышца сокращается под влиянием импульсов, возникающих в ней самой. Способность органа работать без сигнальных раздражений извне называется автоматизмом. Сердечная мышца тоже обладает этой способностью.

Сердечный цикл. Сердце ритмически сокращается и расслабляется. При сокращении кровь выталкивается из камеры, при расслаблении заполняет её (рисунок 15).

1. Сердечный цикл начинается с сокращения предсердий. При этом кровь через открытые створчатые клапаны проталкивается в желудочки сердца. Сокращение предсердий начинается с места впадения в него вен, поэтому устья их сжаты и попасть назад в вены кровь не может.

2. Вслед за предсердиями сокращаются желудочки. Створчатые клапаны, отделяющие предсердия от желудочков, поднимаются, захлопываются и препятствуют возврату крови в предсердия. Удерживающие их нити и сосочковые мышцы напряжены. Благодаря этому кровь не может попасть в предсердия. Под её напором открываются полулунные кла­паны на границе между желудочками и выносящими сосудами, и кровь направляется из левого желудочка в аорту (большой круг кровообращения), а из правого желудочка в лёгочные артерии (малый круг кровообращения).

Рисунок 15 – Сердечный цикл:

1 — сокращение предсердий; 2 — сокращение желудочков; 3 — пауза.

При сокращении желудочков открываются полулунные клапаны и закрываются створчатые. В остальных фазах створчатые кла­паны всегда открыты, полулунные — всегда закрыты

3. Пауза. После окончания сокращения желудочков артерии растягиваются под напором вытолкнутой крови, а полулунные клапаны захлопываются, и кровь устремляется по ар­териям. Попасть обратно в желудочки сердца кровотоку не дают полулунные клапаны. Во время паузы сердечные камеры заполняются кровью. Створчатые клапаны открыты. Из вен кровь попадает в предсердия и частично стекает в желудочки. Когда начнется новый цикл, оставшаяся в предсердиях кровь будет вытолкнута в желудочки — цикл повторится. Сердечный цикл имеет определённую продолжительность: 0,1 с сокращаются предсердия; 0,3 с сокращаются желудочки и 0,4 с длится пауза. Когда сердце учащает свою работу, пауза становится короче.

Регуляция сердечных сокращений. Мы уже говорили, что сердце обладает автоматизмом — сокращается под влиянием раздражений, возникающих в нём самом. Благодаря этому последовательность работы камер сердца сохраняется при любых условиях. Но под влиянием внешних и внутренних при­чин интенсивность работы сердца может изменяться. Изменение частоты и силы сердечных сокращений происходит под влиянием импульсов центральной нервной системы и поступающих с кровью биологически активных веществ. Но последовательность фаз сердечного цикла при этом не меняется.

От центральной нервной системы к сердцу подходят два нерва – парасимпатический (блуждающий) и симпатический. Блуждающий нерв замедляет работу сердца, а симпатический её ускоряет. На интенсивность работы сердца влияют гормоны и другие органические и минеральные вещества.

Так, ион К⁺ замедляет и ослабляет сердечную деятельность, а ион Са⁺⁺ её ускоряет и усиливает, как гормон надпочечников (адреналин).

В организме работа сердца всегда находится под регулирующим влиянием центральной нервной системы и гумо­ральных факторов. Физическая работа, эмоциональное состоя­ние, умственное напряжение сказываются на работе сердца.