12.2. Сердце

Общее строение. Сердце, соr (греч. - cardia), расположено в грудной полости, в переднем средостении. Его большая часть ле­жит слева, меньшая - справа от серединной линии. Сердце чело­века имеет конусообразную форму, по своим размерам оно при­близительно равно объему сжатой в кулак кисти. Его верхушка смотрит вперед, влево и вниз . Основание органа обра­щено назад, вправо и вверх, является местом расположения круп­ных сосудов. Своей передней (грудинореберной) поверхностью сердце прилежит к грудной стенке и частично прикрыто легкими. Ниж­няя (диафрагмальная) поверхность соприкасается с диафрагмой в области ее сердечного вдавления. С боков (легочная поверхность) к сердцу прилежат легкие.

Между предсердиями и желудочками находится венечная

борозда. По передней и нижней поверхностям желудочков прохо­дят передняя и задняя межжелудочковые борозды, идущие к вер­хушке сердца.

Сердце состоит из четырех камер: двух желудочков и двух пред­сердий.

Правое предсердие собирает венозную кровь со всего тела. В него впадают верхняя и нижняя полые вены. Кроме того, в правое пред­сердие по венечному синусу течет кровь от стенок сердца. Пред­сердие имеет выпячивание, которое в связи с его формой назы­вается правым ушком. В проекции правого ушка на внутренней поверхности сердца видны особые выступы, именуемые гребен­чатыми мышцами. На межпредсердной перегородке находится овальная ямка, в области которой у плода расположено отвер­стие, сообщающее правое предсердие с левым и зарастающее после рождения. Кровь из правого предсердия через предсердно-желу­дочковое отверстие попадает в правый желудочек .

Правый желудочек представляет собой полость, на внутренней поверхности которой имеются многочисленные мышечные пере­кладины - мясистые трабекулы. В полость желудочка выступают сосочковые мышцы, от которых идут сухожильные нити. Они фиксированы к створкам правого nредсердно-желудочкового (трех­створчатого) клапана , закрывающего отверстие между правым предсердием и правым желудочком. Он состоит из трех створок, построенных из эндокарда. Во время расслабления желу­дочка кровь свободно поступает в него из предсердия, прогибая внутрь створки клапана. При сокращении желудочка кровь под давлением действует на клапан и он перекрывает предсердно-желудочковое отверстие. Сухожильные нити, прикрепленные к створ­кам, натягиваются и не дают им про гнуться в полость предсердия. Таким образом, венозная кровь выталкивается из желудочка в легочный ствол, идущий к легким. Отверстие, ведущее в легоч­ный ствол, закрывает клапан легочного ствола, состоящий из трех полулунных заслонок, имеющих вид кармашков .

Во время сокращения правого желудочка полулунные клапаны открываются. Во время его расслабления кровь заполняет простран­ство между заслонками и стенкой легочного ствола, клапан за­крывается и препятствует обратному току крови из легочного ствола в правый желудочек.

Левое предсердие заполняется артериальной кровью, притекаю­щей из легких по четырем легочным венам. По строению стенки оно напоминает правое и тоже имеет дополнительное простран­ство в виде левого ушка. Кровь из левого предсердия через пред­сердно-желудочковое отверстие поступает в левый желудочек.

Левый желудочек имеет более толстую стенку по сравнению с правым. На ее внутренней поверхности имеются мышечные пере­кладины и сосочковые мышцы, от которых идут сухожильные нити. Последние прикрепляются к краям створок левого nредсердно-же­лудочкового (двустворчатого, митральногоу клапана. Несмотря на свое название, иногда этот клапан представлен не двумя, а тремя створками. Механизм его работы такой же, как и у трехстворчатого.

Из левого желудочка выходит аорта. В отверстии, ведущем из левого желудочка в этот сосуд, расположен клапан аорты, состоя­щий из трех полулунных заслонок. Непосредственно над клапа­ном находятся два отверстия, ведущие в правую и левую венеч­ные артерии, которые питают сердце. Кровь от стенок сердца от­текает в венечный синус, расположенный в венечной борозде. Из синуса она поступает в правое предсердие.

Строение стенки сердца. Стенка органа состоит из трех оболо­чек. Внутренняя оболочка - эндокард, образована плоскими клет­ками и имеет вид тонкой пленки. Створчатые и полулунные кла­паны, а также сухожильные нити состоят из эндокарда. Средняя оболочка - миокард, является наиболее толстым слоем стенки сердца и представлена сердечной мышечной тканью. В желудочках миокард состоит из трех слоев: наружного и внутреннего про­дольных и среднего - циркулярного. В предсердиях мышечная оболочка представлена двумя слоями: наружным - циркулярным и внутренним - продольным. Наружная оболочка сердца - эпи­кард - это серозная оболочка, фиксированная к миокарду. Стенка желудочков значительно толще, чем стенка предсердий: толщина предсердий составляет 2 - 3 ММ, стенка левого желудочка (около 1 см) значительно толще стенки правого желудочка (5-7 мм).

На уровне крупных кровеносных сосудов эпикард переходит в околосердечную сумку - перикард.

Границы сердца. В строении сердца различают верхнюю, ниж­нюю, правую и левую границы. Верхняя граница проецируется на переднюю грудную стенку на уровне верхнего края хрящей III пары ребер . Правая граница проходит по правой окологру­динной ЛИНИИ от III до V пары ребер. Нижняя граница идет попе­речно от хряща V правого ребра к проекции верхушки сердца, расположенной в пятом межреберном промежутке на 1 см внутрь от левой среднеключичной линии. Левая граница проходит от хряща III левого ребра до верхушки сердца. В клинической практике гра­ницы сердца определяются выстукиванием (перкуссией),

Примерно у 50 % здоровых людей верхушка сердца соприкаса­ется с передней грудной стенкой в области 5 межреберья. Здесь на 1-1,5 см внутрь от левой среднеключичной линии может паль­пироваться верхушечный толчок. Верхушечный толчок - ЭТО рит­мичное колебание грудной стенки, обусловленное сокращением сердца.

Проекция клапанов сердца на переднюю грудную стенку. Проек­цию клапанов сердца на переднюю грудную стенку необходимо знать для проведения его аускультации (выслушивания). Правое предсердно-желудочковое отверстие (трехстворчатый клапан) прое­цируется за грудиной по косой линии, соединяющей грудинные концы хрящей lV левого и V правого ребер. Левое предсердно-же­лудочковое отверстие (двустворчатый клапан) проецируется у ле­вого края грудины в месте прикрепления хряща lV пары ребер. Клапан аорты расположен за грудиной справа на уровне III межре­берья. Клапан легочного ствола проецируется у левого края груди­ны в месте прикрепления хряща III ребра .

Места выслушивания (аускультации) клапанов сердца с по­мощью фонендоскопа (стетоскопа) несколько отличаются от то­чек их проекции. Точка выслушивания митрального клапана соот­ветствует проекции верхушки сердца. Вторая точка (аортальный клапан) расположена во втором межреберье у правого края гру­дины. Третья точка (клапан легочного ствола) - во втором меж­реберье по левому краю грудины. Четвертая точка (трехстворча­тый клапан) - у основания мечевидного отростка. Пятая точка также является местом выслушивания митрального клапана. Она расположена в области его анатомической проекции (место при­крепления к грудине хряща IV левого ребра).

Проводящая система сердца. Внутри сердца имеется совокуп ­ность структур, способных самостоятельно формировать нервные импульсы, проводить их и передавать от одного отдела органа к другому на сердечную мышцу. Это проводящая система, которая состоит из узлов и пучков, представленных атипичными кардио­миоцитами .

Синусно-предсердный узел (синусный узел, узел Киса-Флека) лежит в области правого ушка. Он является основным генерато­ром импульса, поэтому его еще называют водителем ритма. Ча­стота генерируемых им импульсов составляет 60- 80 в минуту. Этот узел передает возбуждение на предсердия. Кроме того, от него по пучку Бахмана импульс направляется в предсердно-желудочковый узел (атриовентрикулярный узел, узел Ашоффа- Тавара), кото­рый находится в верхней части межжелудочковой перегородки. Он также способен автоматически воспроизводить импульс с часто­той около 40 в минуту. От предсердно-желудочкового узла отходит предсердно-желудочковый nучок. (пучок Гиса). Он идет в межжелу­дочковой перегородке и разделяется на левую и правую ножки предсердно-желудочкового пучка (ножки пучка Гиса), которые в миокарде желудочков заканчиваются в виде тонких волокон (во­локна Пуркинье).

Проводящая система сердца позво­ляет ему функционировать относи­тeльнo автономно. Нервные и гумо­ральные влияния на орган лишь коор­динируют работу проводящей системы.

В случае повреждения узлов и пучков проводящей системы возни­кают аритмии.

Свойства сердечной мышцы. Сердечная мышца обладает рядом свойств. Основными из них являются: возбудимость, автоматизм, проводимость и сократимость.

Возбудимость - способность под действием раздражений (за­полнение предсердий кровью) приходить В состояние возбужде­ния, при котором изменяется электрическая активность сердца.

Автоматизм - способность узлов проводящей системы сердца самостоятельно приходить в состояние возбуждения (генериро­вать импульс) через строго определенные промежутки времени.

Проводимость - способность проводящей системы сердца про­водить возникший импульс ко всем участкам миокарда.

Сократимость - способность сердечной мышцы отвечать со­кращением на пришедший импульс.

Первые три свойства обусловлены наличием в миокарде ати­пичных кардиомиоцитов, образующих проводящую систему. Со­кратимость обеспечивается типичными кардиомиоцитами.

Сердечный цикл. Сердце человека работает непрерывно в тече­ние всей жизни. В нем постоянно наблюдаются ритмичные после­довательные сокращения (систола) и расслабления (диастола) предсердий и желудочков. Это обеспечивает постоянную цирку­ляцию крови в организме.

Однотипная последовательность систолы и диастолы камер серд­цa называется сердечным циклом. Учитывая, что частота сердеч­ных сокращений составляет в среднем 60-80 в минуту, на один сердечный цикл приходится 0,8 - 1 с. Для четкого представления о работе сердца необходимо последовательно рассмотреть отдель­ные его фазы.

Первая фаза называется систолой предсердий и диастолой желу­дочков. При сокращении предсердий открываются трехстворчатый и двустворчатый клапаны, и кровь нагнетается в желудочки, находящиеся в расслабленном состоянии. Эта фаза занимает около 0,1 с.

Вторая фаза - систола желудочков и диастола предсердай. В этот период миокард желудочков сокращается, что приводит к значи­тельному повышению давления в полости желудочков. Под его воздействием захлопываются трехстворчатый и двустворчатый клапаны. В дальнейшем открываются полулунные клапаны, кровь из левого желудочка выталкивается в аорту, а из правого - в ле­гочный ствол. В это время предсердия вступают в фазу диастолы: расслабляются и начинают заполняться кровью. Продолжитель­ность фазы - 0,3 с.

Третья фаза - общая диастола. После изгнания крови из желу­дочков миокард расслабляется, полулунные клапаны аорты и легоч­ного ствола закрываются, в предсердия поступает кровь: в левое - из легочных вен, в правое - из верхней и нижней полых вен. Возникает общая для миокарда всех камер сердца пауза - диасто­ла. В это время кровь наполняет не только предсердия, но и желу­дочки: под действием силы тяжести крови открываются предсерд­но-желудочковые клапаны и она перемещается из предсердий в желудочки. Затем весь ЦИКЛ повторяется. Продолжительность фазы обшей диастолы 0,4-0,6 с.

Количество сокращений сердца за 1 мин называют частотой сердечных сокращений (ЧСС). В среднем этот показатель составляет 60-90 в минуту. За один цикл сердце выталкивает 70-100 мл крови из левого желудочка в аорту и столько же из правого желу­дочка в легочный ствол. Это количество принято обозначать как ударный объем (Уа). Количество крови, выталкиваемой сердцем за 1 мин, называют минутным объемом кровообращения (МОК). Его можно определить про изведением частоты сердечных сокращений на ударный объем. В условиях физического покоя минутный объем кровообращения составляет около 4 - 6 л/мин. Он колеблется в зависимости от пола, возраста, физического развития и трениро­ванности. За 1 ч сердце выталкивает 250 - 600 л крови, а за сутки 12-15 т.

Более редкий ритм работы сердца (менее 60 ударов в минуту) называется брадикардией. При интенсивной физической нагрузке и нервно-психическом перенапряжении частота сердечных сокра­щений увеличивается и составляет 90-120 и более ударов в ми­нуту. Такой ритм работы сердца называется тахикардией.

Каждый сердечный цикл сопровождается несколькими разде­ленными звуками, которые называют тонами сердца. Различают два основных тона: систолический и диастолический. Первый тон (систолический) возникает во время изгнания крови из желудоч­ков. Он обусловлен захлопыванием предсердно-желудочковых кла­панов. Его продолжительность составляет около 0,1-0,15 с. Вто­рой тон (диастолический) продолжается около 0,1 с. Он возника­ет в результате напряжения заслонок закрывающихся клапанов аорты и легочного ствола, а также колебания аорты и легочного ствола. При этом на верхушке сердца лучше слышен 1 тон, а на основании - громче II тон. При аускультации у здоровых людей выявляется следующая звуковая последовательность: сначала выслушивается 1 тон, затем короткая пауза (систола желудочков), II тон и продолжительная пауза (диастола). Существует методика графической записи тонов, которая называется «фонокардио­графия».

Электрические явления в сердце. Электрокардиография. Ати­пичные кардиомиоциты характеризуются способностью генери­ровать и проводить импульс, вызывающий сокращение сердечной мышцы. В основе этих процессов лежит перемещение ионов (Са²+, Na+, К+, СП через мембрану миокардиальной клетки. Существующая при отсутствии импульса разность зарядов на наружной и внутренней поверхностях мембран клеток (потенциал покоя) сменяется потенциалом действия. Последний представляет собой изменение разницы указанных зарядов.

В каждый момент сердечного цикла в состоянии возбуждения находится не один, а множество кардиомиоцитов. В норме воз­буждение охватывает отделы сердца последовательно: вначале оно распространяется по предсердиям, а затем по желудочкам. Возни­кает разность потенциалов между возбужденными и еще не воз­бужденными участками. Ткани организма обладают электропро­водностью, поэтому возникает возможность регистрировать дан­ные процессы на отдалении от сердца.

Запись электрических процессов, происходящих в сердце, на­зывается электрокардиографией (ЭКГ). для этого используются спе­циальные приборы - электрокардиографы. Данный метод иссле­дования широко используется в диагностике различных заболева­ний: нарушений ритма и проводимости, ишемической болезни сердца.

Для проведения электрокардиографии на различных участках тела размещают электроды. Наличие на поверхности тела челове­ка точек, отличающихся величиной и знаком заряда, позволяет регистрировать между ними разность потенциалов. Соединение двух таких точек называют электрокардиографическим отведением.

ЭКГ-исследование включает в себя регистрацию данных от 12 от­ведений. Из них три - стандартные, три - усиленные однопо­люсные, шесть - грудные. Стандартные отведения предложены ав­тором электрокардиографии - У. Эйнтховеном. для записи стан­дартных и усиленных отведений электроды накладывают на конеч­ности (в области нижней трети предплечья и голени) и фиксируют разность потенциалов между различными точками. Для регистра­ции грудных отведений электроды размещают в различных точках на грудной клетке. Эти отведения дифференцированно регистри­руют потенциалы от различных отделов стенки сердца.

Электрокардиограмма выглядит как зубчатая линия. Каждый сердечный цикл регистрируется как совокупность характерных зубцов . Расстояния между ними называют интервалами. Сердечные циклы повторяются с определенной частотой, следо­вательно, и последовательность зубцов в норме повторяется с той же частотой.

Зубцы электрокардиограммы обозначаются латинскими буква­ми Р, Q, R, S и Т. Зубец Р называют предсердным комплексом. Он отражает процесс распространения возбуждения по предсердиям. Интервал PQ отражает время распространения возбуждения от узла Киса-Флекадо миокарда желудочков. Комплекс QRS назы­вают желудочковым комплексом. Он формируется в процессе воз­буждения желудочков. Зубец Т отражает процессы восстановления потенциалов и соответствует фазе общей диастолы.

Регуляция деятельности сердца. Сердце обладает автоматизмом.

В то же время на орган оказывают влияние гуморальные факторы и нервная система. Было установлено, что сила сокращений серд­ца напрямую зависит от наполнения желудочков кровью в период диастолы. В случае поступления в камеры сердца большого коли­чества крови происходит некоторое растяжение стенки. Кардио­миоциты растягиваются. Во время систолы их сокращение проис­ходит более интенсивно, чем в условиях обычного притока крови по венам. Таким образом, сила сокращений сердечной мышцы тем больше, чем большее количество крови заполняет желудочки перед систолой. Данный феномен называют законом Франка­Старлинга. Следует отметить, что сердце очень чувствительно к изменению объема крови, наполняющего его камеры. Изменение количества притекающей крови даже на 2 % вызывает соответ­ствующую реакцию. Описанный механизм играет определенную роль в увеличении минутного объема кровообращения при физи­ческих нагрузках, когда увеличивается наполнение камер сердца для удовлетворения возросших потребностей мышечной системы. В ответ на это возрастает сила сердечных сокращений, увеличива­ется ударный объем и минутный объем кровообращения.

При кровопотере количество крови, содержащейся в сосуди­стом русле, уменьшается, а следовательно - и венозный воз­врат к сердцу: В результате миокард сокращается с меньшей ин­тенсивностью. В конечном итоге возможна остановка сердечной деятельности.

Важную роль в регуляции деятельности сердца играет нервная система, в первую очередь ее вегетативный отдел. В продолговатом мозге расположен сосудодвигательный центр, который связан с блуждающим нервом, ветви которого обеспечивают парасимпа­тическую иннервацию сердца. Симпатическая иннервация сердца обеспечивается волокнами симпатического ствола.

Парасимпатическая нервная система уменьшает частоту и силу сердечных сокращений, тормозит проводимость импульсов по ати­пичным кардиомиоцитам. Активация симпатической нервной си­стемы приводит к учащению ритма, увеличению силы сокраще­ния миокарда и повышению возбудимости и проводимости.

Действие на сердце адреналина, норадреналина, дофамина аналогично действию симпатической нервной системы.

Сердце чувствительно и к ионному составу плазмы крови. Ионы Са²+ и К+ повышают возбудимость клеток миокарда. их недостаток (в первую очередь К+) приводит к различного рода аритмиям, иногда и к остановке сердца.