Анатомия и физиология сердца человека

Наш организм – это сложноорганизованная структура, состоящая из отдельных компонентов (органов и систем), для полноценной работы которых необходимы постоянные поступления питания и утилизация продуктов распада. Эту работу выполняет система кровообращения, состоящая из центрального органа (сердечного насоса) и кровеносных сосудов, расположенных по всему телу. Благодаря постоянной работе сердца человека кровь непрерывно циркулирует по сосудистому руслу, обеспечивая все клетки кислородом и питанием. Живой насос нашего тела совершает минимум сотню тысяч сокращений каждый день. Как устроено сердце человека, каков его принцип работы, о чем говорят цифры основных показателей – эти вопросы интересуют многих неравнодушных к своему здоровью людей.

Общая информация

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.

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.

Вес сердца взрослого человека достигает в среднем 300 г, причем у женщин оно может быть немного меньше, чем у мужчин.

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.

Анатомо-физиологические особенности

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. Сколько камер в сердце человека – знает любой ученик восьмого класса. Для тех, кто пропустил занятия по биологии, повторим – их четыре (по 2 с каждой стороны). Что представляют собой эти камеры сердца, и какова их роль в системе кровообращения:

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.

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).

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).

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.

Внутреннее строение

Сердечная стенка состоит из нескольких слоев, представленных разными тканями. Если мысленно нарисовать ее поперечный разрез, то можно выделить:

внутреннюю часть (эндокард) – тонкий слой эпителиальных клеток,
среднюю часть (миокард) – толстый мышечный слой, который обеспечивает своими сокращениями главную насосную функцию сердца человека,
внешний слой – состоит из двух листочков, внутренний называется висцеральным перикардом или эпикардом, а наружный фиброзный слой – париетальным перикардом. Между этими двумя листочками находится полость с серозной жидкостью, служащей для уменьшения трения во время сердечных сокращений.

Если рассматривать внутреннее строение сердца более подробно, то стоит отметить несколько интересных образований:

хорды (нити сухожилий) – их роль заключается в присоединении клапанов сердца человека к сосочковым мышцам на внутренних стенках желудочков, эти мышцы сокращаются во время систолы и предотвращают ретроградный ток крови из желудочка в предсердие,
мышцы сердца – трабекулярные и гребенчатые образования в стенках сердечных камер,
межжелудочковая и межпредсердная перегородки.

В средней части межпредсердной перегородки иногда остается открытым овальное окно (оно функционирует только у плода внутриутробно, когда нет легочного круга кровообращения). Этот дефект считается малой аномалией развития, он не мешает нормальной жизни, в отличие от врожденных пороков межпредсердной или межжелудочковой перегородки, при которых существенно нарушается нормальное кровообращение. Какая кровь заполняет правую половину сердца человека (венозная), такая будет попадать и в левую его часть во время систолы, и наоборот. В результате повышается нагрузка на определенные отделы, что со временем приводит к развитию сердечной недостаточности. Кровоснабжение миокарда осуществляют две венечные артерии сердца, которые разделяются на многочисленные ветви, образуя коронарную сосудистую сеть. Любые нарушения проходимости этих сосудов приводят к ишемии (кислородному голоданию мышцы), вплоть до некроза тканей (инфаркт).

Показатели сердечной деятельности

Если все отделы работают сбалансировано, сократительная способность миокарда не нарушена, а сосуды сердца хорошо проходимы, то человек не чувствует его биение. Пока мы молоды, здоровы и активны, мы не задумываемся над тем, как работает сердце человека. Однако стоит однажды появиться боли в груди, одышке или перебоям, сразу становится заметной работа сердца. Какие показатели надо знать каждому:

Величина частоты сердечных сокращений (ЧСС)– от 60 до 90 ударов в минуту должно биться сердце в покое у взрослого человека, если бьётся более 100 раз – это тахикардия, менее 60 – брадикардия.

Ударный объем сердца (систолический объем или СО) – объем крови, который выбрасывается в кровеносную систему человека в результате одного сокращения левого желудочка, в норме это 60-90 мл в покое. Чем выше это значение, тем ниже пульс и тем больше выносливость организма при нагрузках. Это показатель особенно имеет значение для профессиональных спортсменов.

Показатель сердечного выброса (минутного объема кровообращения) – определяется как СО, помноженный на ЧСС. Его величина зависит от многих факторов, в том числе от уровня физической подготовки, расположения тела, температуры окружающей среды и т.д. Норма в покое лежа у мужчин 4-5,5 литров в минуту, у женщин на 1л в минуту меньше.

У человека есть уникальный орган, благодаря которому он живет, работает, любит. Тем более ценной является забота о сердце, а начинается она с изучения особенностей его строения и функции. На самом деле сердечный двигатель не так уж и вечен, на его работу негативно влияют многие факторы, некоторые из них человек в состоянии контролировать, другие может исключить совсем, чтобы обеспечить себе долгую и полноценную жизнь.