Как выглядит живое сердце

Живое сердце представляет собой мускулистый орган, который по размеру напоминает кулак человека. Оно имеет конусообразную форму и состоит из четырех камер: двух предсердий и двух желудочков. Поверхность сердца изолирована эпикардом, а внутреннюю часть выстилает эндокард, что обеспечивает гладкость и минимизацию трения во время сокращений.

Сердце активно функционирует, постоянно перекачивая кровь по всему организму, при этом его мышцы сокращаются ритмично и синхронно, обеспечивая бесперебойную работу. На его поверхности можно увидеть коронарные сосуды, которые снабжают кардиомиоциты кислородом и питательными веществами. Цвет живого сердца варьируется от ярко-красного до темно-красного, что обусловлено содержанием гемоглобина в крови.

Сердечная система

Сердце представляет собой мощный насос, обеспечивающий циркуляцию крови по сосудам через чередующиеся ритмичные сокращения. Этот орган включает три слоя: внутренний слой, который называется эндокардом и аналогичен эндотелию сосудов; средний слой, миокард, образованный кардиомиоцитами, ответственный за сокращение; и наружный слой – эпикард, состоящий из соединительных тканей.

У человека миокард имеет значительную толщину, поэтому его питание осуществляется через коронарные артерии. Сердце защищает околосердечная сумка, известная как перикард. Полость между эпикардом и перикардом заполнена жидкостью, которая уменьшает трение между сердцем и окружающими тканями.

Рис. 1. Строение стенок сердца.

Рис. 2. Внутренняя структура сердца.

Сердце состоит из двух предсердий (правого и левого) и двух желудочков (также правого и левого) (рис. 2). Правая и левая половины сердца изолированы друг от друга и содержат различные виды крови: в правой стороне – венозную (бедную кислородом), в левой – артериальную (богатую кислородом). Кровь поступает в предсердия по венам, затем переходит в желудочки и далее в артерии.

Предотвращение обратного тока крови осуществляется клапанами сердца. Створчатые клапаны находятся между предсердиями и желудочками: трёхстворчатый клапан располагается справа, а двустворчатый – слева. Полулунные клапаны, закрывающие выход из желудочков, расположены между желудочками и артериями: легочный клапан справа и аортальный клапан слева (рис. 2, 3).

Рис. 3. Сердечные клапаны.

Сокращение сердца обозначается как систола, а расслабление – как диастола. Систола обоих предсердий и желудочков происходит синхронно. Полный сердечный цикл в состоянии покоя длится около 0,8 секунд, где 0,4 секунды занимает диастола, а 0,1 и 0,3 секунды соответствуют систолам предсердий и желудочков соответственно. В период общей диастолы открываются створчатые клапаны, а полулунные остаются закрытыми; во время диастолы желудочков створчатые клапаны закрыты, и при превышении давления в сердце открываются полулунные клапаны.

Сердце может сокращаться независимо от нервной системы благодаря миогенной автоматии. Это подразумевает наличие узлов автоматии, которые инициируют сердечные сокращения. Эти узлы расположены в строго определённых местоположениях и подвержены иерархии (рис. 4).

Основной узел автоматии, или узел первого порядка, находится в области впадения венозного синуса в правое предсердие и называется синусно-предсердный узел (сино-атриальный, SA-узел). Обычный ритм возбуждения, исходящего из этого узла, составляет 60-80 ударов в минуту в состоянии покоя.

Узел второго порядка расположен на границе предсердий и желудочков, он называется предсердно-желудочковым узлом (атрио-вентрикулярным, AV-узлом). Его ритм ниже (около 40 уд/мин) и обычно не проявляется при нормальной работе сердца. Для быстрой проводимости возбуждения и одновременного сокращения кардиомиоцитов желудочков существуют специальные проводящие волокна: пучок Гиса, его ножки и волокна Пуркинье. Эти волокна также могут генерировать спонтанные потенциалы действия с низкой частотой (около 20 уд/мин), поэтому их называют узлом автоматии третьего порядка. Обычно этот ритм также остается незаметным.

Рис. 4. Расположение узлов автоматии сердца.

Несмотря на способность сердца к автономному сокращению, нервная система регулирует частоту сердечных сокращений (ЧСС). Синусно-предсердный узел получает модуляцию от вегетативной нервной системы. При воздействии парасимпатической нервной системы ЧСС снижается благодаря действиям нейромедиатора ацетилхолина, а регуляционные центры находятся в продолговатом мозге.

Активация симпатической нервной системы, наоборот, увеличивает ЧСС с помощью нейромедиатора норадреналина, при этом центры расположены в верхних грудных сегментах спинного мозга. Регуляция нервной системы позволяет адаптировать ритм сердца к физическим нагрузкам организма.

Рис. 5. Круги кровообращения.

Сердце человека обеспечивает непрерывное движение крови по двум системам кровообращения: большому и малому кругам. Большой круг кровообращения снабжает кислородом все ткани организма. Для обеспечения эффективного транспортирования крови к головному мозгу и другим органам, в левом желудочке и артериях данного круга поддерживается высокое давление.

Большой круг начинается в левом желудочке, откуда артериальная кровь поступает в левую дугу аорты и далее распределяется по артериям, артериолам и капиллярам. Капилляры осуществляют обмен веществ, состоя из единственного слоя клеток. Через них происходит диффузия газов, питательных веществ и метаболитов как в кровь, так и из нее.

Из капилляров венозная кровь собирается в венулы и вены. Вены, идущие от кишечника, распадаются на капиллярную сеть в печени (воротная система печени), где происходит обезвреживание токсичных веществ, поступивших с пищей. Вены, собирающие кровь из нижних конечностей и органов брюшной полости, образуют нижнюю полую вену, а вены от верхних конечностей и головы формируют верхнюю полую вену. С задней стороны сердца эти полые вены соединяются в венозный синус, который впадает в правое предсердие, откуда кровь направляется в малый круг кровообращения.

Малый круг кровообращения предназначен для насыщения венозной крови кислородом. Из-за расположения сердца и легких на схожем уровне давление в малом круге невысокое. По его артериям движется венозная кровь, а по венам – артериальная. Этот круг начинается в правом желудочке, сокращение которого приводит к выбросу крови в легочные артерии.

Далее кровь проходит через капилляры легких, насыщаясь кислородом. Артериальная кровь собирается в венах, которые впадают в левое предсердие.

Рис. 6. Сердце при различных медицинских обследованиях. а) УЗИ, б) МРТ.

Электрокардиография (ЭКГ)

Электрокардиография (ЭКГ) представляет собой метод графической регистрации разности потенциалов электрического поля, создаваемого сердцем во время его работы. Регистрация осуществляется с помощью аппарата под названием электрокардиограф. Проще говоря, электрические импульсы в сердце распространяются в четкой последовательности, и ЭКГ позволяет фиксировать эту электрическую активность во времени.

Первую запись ЭКГ сделал Огюст Дезире Уоллер (рис. 7), разрабатывавший теорию электрических полей сердца, которую вскоре продолжил голландский физиолог Виллем Эйнтховен. Он первым применил данный метод для диагностики в 1906 году и не только развивал теорию ЭКГ, но и стандартизировал записи.

За свои произведения Эйнтховен был удостоен Нобелевской премии по физиологии и медицине в 1924 году. Три стандартных отведения по Эйнтховену по-прежнему актуальны и являются одним из фундаментальных методов исследования ЭКГ.

Рис. 7. Огюст Дезире Уоллер и первая ЭКГ.

Рис. 8. Стандартные отведения по Эйнтховену.

Для измерения электрической активности сердца его необходимо расположить в определённой системе координат. Эйнтховен выбрал треугольник, где вершинами служат наложенные на руки и ногу электроды.

Сторона треугольника, идущая от правой руки к левой, обозначает первое отведение, от правой руки к левой ноге – второе, и от левой руки к левой ноге – третье отведение. Распространение возбуждения представляет собой векторную величину, и на ЭКГ отражается проекция электрической активности сердца по каждому отведению. Если вектор совпадает с направлением отведения, отклонение будет положительным; если противоположно – отрицательным (рис. 9).

Стандартная ЭКГ, при применении стандартных электродов, состоит из периодически повторяющихся элементов, где положительные и отрицательные отклонения от изоэлектрической линии именуются зубцами. Выделяют пять основных зубцов: P, Q, R, S, и T.

Рис. 9. Проекция вектора возбуждения на три стандартных отведения. Источник: https://med.wikireading.ru/35207

Рис. 10. Расшифровка ЭКГ и ее соответствие фазам сердечного цикла. Источник: http://1poserdcu.ru/diagnostika/rasshifrovka-ekg-u-detej.html

Зубец P является наименее выраженным элементом ЭКГ и отражает распространение возбуждения по предсердиям. Когда предсердия возбуждаются, на графике ЭКГ наблюдается изоэлектрическая линия. Процесс возбуждения желудочков отражается в QRS комплексе, на котором вектор изменяет направление несколько раз.

В тот же момент происходит реполяризация предсердий, которая отображается в Т-зубце.

При различных патологиях сердца проводимость его частей для электричества изменяется, что негативно сказывается на структуре ЭКГ. Наиболее ярким примером такого нарушения является инфаркт миокарда, при котором группа кардиомиоцитов теряет свою способность проводить электрические импульсы.

Метаболиты выделяются из этих клеток и нарушают состав межклеточного вещества, а также функционирование соседних клеток. Они закрывают щелевые контакты, что приводит к потере способности кconductivity. В течение нескольких месяцев или лет, определённая часть этих клеток может восстановиться, а другая – погибнуть.

Поскольку самый толстый слой и наибольшая нагрузка приходятся на левый желудочек, вероятность инфаркта там наивысшая. Следовательно, изменения будут отражены в QRS комплексе и T-зубце на ЭКГ. При изменении числа проводящих клеток форма ЭКГ будет варьироваться (рис. 11). Признаки инфаркта включают слияние QRS-комплекса и Т-зубца, что являет собой своеобразную «кошачью спинку», а также значительное увеличение или инверсию Т-зубца.

Трёхстворчатый клапан

Трёхстворчатый клапан располагается между правым предсердием и правым желудочком. Он состоит из трёх створок, и когда клапан открыт, кровь свободно проходит из правого предсердия в правый желудочек. По мере заполнения желудочка его мышца сокращается, и за счёт давления крови клапан закрывается, предотвращая обратный ток крови в предсердие.

Когда трехстворчатый клапан закрыт, кровь может покидать правый желудочек лишь через легочной ствол, который ведет к легочным артериям. Легочный клапан располагается на входе в легочный ствол. Он открывается под воздействием давления крови, когда правый желудочек сокращается, что позволяет крови попасть в легочные артерии. Затем, когда правый желудочек расслабляется, клапан закрывается, предотвращая обратный поток крови обратно из легочного ствола.

Митральный или двустворчатый клапан

Этот клапан располагается между левым предсердием и левым желудочком и состоит из двух створок. Когда он открыт, кровь переходит из предсердия в желудочек, а при сокращении желудочка клапан закрывается, не позволяя крови вернуться назад.

Аортальный клапан также состоит из трех створок, которые имеют форму полулуний. Он открывается в момент сокращения левого желудочка, позволяя крови течь в аорту, и закрывается, когда желудочек расслабляется.

Таким образом, венозная кровь, лишенная кислорода, поступает из верхней и нижней полых вен в правое предсердие.

При сокращении правого предсердия кровь проходит через трехстворчатый клапан в правый желудочек. Сокращаясь, правый желудочек выбрасывает кровь через легочный клапан в легочные артерии (что соответствует малому кругу кровообращения). Обогащенная кислородом в легких, кровь затем поступает через легочные вены в левое предсердие, откуда она движется в левый желудочек. При его сокращении артериальная кровь через аортальный клапан под высоким давлением выталкивается в аорту и разносится по всему организму (большой круг кровообращения).

Мышечная ткань сердца называется миокардом.

Существуют два типа миокарда: сократительный и проводящий. Сократительный миокард образует основную мышцу сердца, отвечающую за его сокращения и работу. Для обеспечения ритмичной работы сердца имеется уникальная система проводимости. Электрический сигнал для сокращения возникает в синоатриальном узле, расположенном в верхней части правого предсердия, и распространяется по проводящей системе к каждому мышечному волокну.

Сначала сокращаются предсердия, после чего приходят сокращения желудочков, что обеспечивает кровоснабжение всех органов и тканей тела.

Сердечная мышца окружена двумя оболочками: наружной и внутренней. Внутренняя оболочка называется эндокардом, а наружная — перикардом.

Анатомия сердца

Сердце – один из наиболее совершенных органов человеческого организма, обладающий удивительными характеристиками, такими как мощность, неприхотливость и способность адаптироваться к изменениям окружающей среды.

Благодаря его работе кислород и питательные вещества поступают ко всем органам и тканям, обеспечивая непрерывное кровообращение.

Человеческий организм представляет собой сложную, слаженную систему, в которой сердце является центральной движущей силой.
Сердце расположено в грудной полости, непосредственно за грудиной.
Бóльшая часть сердца располагается слева от грудины, в то время как меньшая часть – справа. В редких случаях сердце может находиться больше справа – такая особенность называется декстрокардией.
Пациенты с данной аномалией часто удивляют врачей своим необычным строением сердца.
У меня был пациент с полным зеркальным расположением органов. Он был не очень стеснительным и сразу сообщил об этом.
Легкие окружают сердце с двух сторон, а сзади его защищают позвоночник, сосуды, нервы, а также дыхательные и пищеварительные пути. Таким образом, сердце, как бы, «спрятано» среди других органов и костных структур, что объясняет, почему.
БОЛЬ В СЕРДЦЕ НЕ ВСЕГДА ОЗНАЧАЕТ, ЧТО ПРОБЛЕМА СЕРДЕЧНАЯ.
Форма сердца напоминает грушу, а его толчки можно прощупать в области верхушки, приложив руку к левой стороне груди.
Сердце можно условно поделить на два этажа: верхний, где располагаются предсердия и крупные сосуды, и нижний, где находятся желудочки и также крупные сосуды. Между ними размещены клапаны, которые пропускают кровь только в одном направлении и закрываются плотно. Между правыми и левыми камерами сердца находятся перегородки, которые обычно не имеют отверстий, чтобы кровь не смешивалась. В правой части происходит циркуляция венозной крови, а в левой — артериальной.
Система проводимости сердца, как электрическая сеть, обеспечивает доставку сигналов по всем частям органа, что позволяет ему эффективно работать без остановки.

Строение сердца

Сердце выполняет ритмичные сокращения и служит насосом, выталкивая кровь в кровеносное русло и обеспечивая её постоянное движение. При остановке сердца прекращается поступление кислорода и питательных веществ к клеткам, как и удаление продуктов обмена, что может привести к летальному исходу.

Структура сердца человека

У взрослого человека сердце представляет собой полый мышечный орган весом от 250 до 300 грамм и расположено в грудной полости за грудиной, смещаясь немного влево.

Рис. 1. Положение сердца

Сердце находится в специальной околосердечной сумке, состоящей из соединительной ткани (перикарда), где имеется жидкость, уменьшающая трение при движении.

Рис. 2. Сердце в околосердечной сумке

Стена сердца имеет три слоя, самым развитым из которых является миокард — средний мышечный слой, где волокна ткани соединены между собой. Это позволяет возбуждению, возникающему в одной части, быстро передаваться всем мышечным клеткам, вызывая сокращения и выталкивание крови.

Сердце человека (как и других млекопитающих) состоит из четырех камер, которые разделены сплошной перегородкой. Правая часть сердца содержит венозную кровь, тогда как левая — артериальную.

Правая и левая половины сердца разделены на предсердия и желудочки. Предсердия находятся в верхней части, а желудочки — в нижней.

Рис. 3. Камеры сердца

Предсердия и желудочки отделены друг от друга створчатыми клапанами. В левой половине сердца располагается двустворчатый (митральный) клапан, а в правой — трехстворчатый.

Обратите внимание! Сквозь створчатые клапаны кровь движется из предсердий в желудочки, но не может возвращаться обратно!

Рис. 4. Движение крови в сердце

Из левого желудочка выходит аорта — самая крупная артерия, а из правого желудочка — легочная артерия. На выходе из желудочков в этих крупных сосудах находятся полулунные клапаны.

Кровь выталкивается из сердца через полулунные клапаны: из левого желудочка (по аорте) — в большой круг кровообращения, из правого (по легочной артерии) — в малый круг. Полулунные клапаны пропускают кровь только в одном направлении (из сердца).

Рис. 5. Работа клапанов коронарная система сердца

Для нормальной работы сердечной мышцы требуется большое количество питательных веществ и кислорода. Поэтому сердце хорошо снабжается кровью через коронарную систему, образованную двумя коронарными артериями, отходящими от аорты. Эти артерии разветвляются на более мелкие сосуды, которые доставляют необходимые вещества к сердечной мышце.

Настоящее человеческое сердце

Пылающее сердце, окруженное яркими огнями, символизирует страстную любовь. Темный фон подчеркивает сияние и детали огненного сердца, идеально подходящего для выражения глубокой привязанности.

Футуристическая технология помещает искусственное сердце в человеческие руки.

Модель человеческого сердца на столе демонстрирует анатомию и структуру органа, а также трёхмерную модель сложного повреждения сердечно-сосудистой системы.