Строение и работа сердца человека

Строение и работа сердца человека

Все о строении и работе человеческого сердца: доступно о сложном

Сердце по праву определено важнейшим органом человеческого тела: еще с древних времен считалось, что душа расположена за грудиной и покидает тело с последним ударом. Закладка органа происходит на шестой недели внутриутробного развития. Значимость адекватного функционирования всех структур сердца определяет длину и качество жизни каждого человека. Поэтому знание основных составных анатомии и физиологии органа необходимо для ясного понимания возможных проблем и их последствий.

Как устроено человеческое сердце?

Сердце (лат. сor) – мышечно-полостное образование, которое обеспечивает адекватную поставку крови ко всем клеткам и тканям. Особенность органа заключается в автономности: индивидуальной иннервации и регуляции сократительной функции. Однако мышечные, клапанные и структуры проводящей системы крайне чувствительны к изменениям во всем организме.

Топография органа: сердце располагается в грудной полости в комплексе структур средостения (образования, которое находится между двумя легкими), занимая среднюю нижнюю часть. Орган «лежит» на диафрагме, заключенный в околосердечную сумку – перикард. Боковыми стенками прилегает к корням легких и магистральным сосудам.

Схематическое изображение внутренней структуры сердца:

При общем клиническом осмотре путем перкуссии (поколачивания) по передней стенке грудной клетки определяется относительная и абсолютная сердечная тупость. Преимущественная часть органа находится с левой стороны, правая граница – по внешнему краю грудины.

Выслушивают деятельность сердца, функционирования клапанов с помощью фонендоскопа в точках их проекции.

Анатомия

Морфологическая структура сердца определяется экспертами по-разному. Анатомически орган делят на правую и левую половину, которые соединяются посредством сосудов большого и малого круга циркуляции крови.

Во время внутриутробного развития сердце проходит разные стадии формирования камер. В случае незавершенного процесса при рождении сохраняются патологические шунты между левыми и правыми отделами, которые вызывают нарушения гемодинамики.

Камеры (полости) обеих половин соединены между собой с помощью отверстий, где направление потока регулируется деятельностью створчатых структур клапанов.

Стенка органа представлена тремя основными оболочками:

  • эндокард – выстилает внутреннюю поверхность сердца, формирует сухожильные хорды (нити) и клапанный аппарат;
  • миокард – мышечный слой, формирующий стенку органа, межжелудочковую перегородку и папиллярные мышцы;
  • эпикард – внешняя соединительнотканная оболочка, которая считается внутренним листком околосердечной сумки. Между слоями перикарда находится небольшое количество (до 2 мл) жидкости, что обеспечивает гладкое скольжение органа во время разных фаз сердечного цикла.

Воспалительные патологии околосердечной сумки или реактивные изменения на фоне других заболеваний (например, панкреатита или острой почечной недостаточности) ведут к повышенному синтезу жидкости, которая препятствует расширению полостей сердца и адекватному притоку крови.

Камеры

Схема строения сердца подразумевает разделение органа на половины, которые представлены четырьмя основными и двумя дополнительными камерами.

Правая часть Левые отделы
Предсердие (атриум), что собирает кровь с большим содержанием углекислого газа (венозную) со всего организма Предсердие, куда впадают четыре легочные вены, несущие артериальную кровь с высокой концентрацией кислорода
Желудочек, который соединен с верхней камерой через атриовентрикулярное отверстие. Выносящий тракт несет кровь по малому кругу для газообмена Желудочек – самая большая камера с толстым слоем мышечных волокон, сокращение которых обеспечивает адекватный выброс крови для доставки на периферию
Ушко – полость небольших размеров, соединенное с предсердием (меньше, чем слева) Ушко – дополнительная камера с входом в атриум

Клиническое значение ушек – дополнительный объем, которым заполняется сердце при повышенных нагрузках. Однако застой крови в камерах повышает риск развития тромбов (сгустков) с возможным разнесением в сосуды мозга или миокарда и последующим инсультом или инфарктом.

Клапанные структуры

Регуляция потока крови в определенном направлении задается клапанными структурами, производными соединительнотканной внутренней оболочки (эндокарда). В гемодинамической системе органа выделяют четыре основных клапана:

  • митральный (левый атриовентрикулярный) – представлен двумя створками, которые открываются в полость желудочков во время сокращения предсердий;
  • аортальный (состоит из трех створок) – расположен на выходе из левого желудочка;
  • трехстворчатый, определяющий движение крови в правых отделах;
  • клапан легочной артерии (трехстворчатый), регулирующий поток жидкости из желудочка в малый круг циркуляции крови.

Смыкание и открытие створок клапанов обеспечивается сокращением папиллярных мышц и протяженностью сухожильных хорд (слишком короткие или длинные волокна последних ведут к недостаточности аппарата и обратному забросу крови).

Сосудистая система органа

Постоянная мышечная работа сердца требует большого количества энергии, которая поставляется по венечным артериям с питательными веществами и кислородом. Коронарные сосуды органа отделяются от аорты непосредственно у основания створок клапана.

Выделяют две основные артерии, кровоснабжающие миокард:

  1. Правая, выходящая из аорты на заднюю поверхность сердца, обеспечивает трофику правого предсердия и желудочка.
  2. Левая, которая огибает предсердие и ложится в переднюю борозду, обеспечивает кровоснабжение основной мышечной массы сердца (левые отделы, межжелудочковая перегородка и передняя стенка). Нарушение кровотока в этом сосуде чаще всего вызывает боли и ощущение покалывания за грудиной.

Существуют индивидуальные особенности отхождения артерий, потому при контрастных методах исследования выделяют разные типы кровоснабжения сердца.

Отток венозной крови происходит по одноименным сосудам, которые открываются небольшими отверстиями в полость правого предсердия.

Гистология: как выглядит сердце под микроскопом?

Структура сердца организована тремя основными оболочками, клеточное строение которых определяется выполняемыми функциями. Микроскопическое расположение тканей в разрезе (гистология) представлено в таблице:

На фото представлено гистологическое строение сердца (мышечного слоя):

Круги кровообращения: куда и откуда двигается кровь по сосудам?

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

Схематическое изображение кровообращения в организме:

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. Легочный 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.

Сердечный цикл

Адекватное кровоснабжение организма обеспечивается слаженным сокращением мышечных волокон сердечной стенки, которые определяют цикл работы органа.

Выделяют две основные фазы:

  • систола – сокращение;
  • диастола – расслабления.

Разная скорость проведения импульса по атипичным кардиомиоцитам с наличием задержки в атриовентрикулярном узле обеспечивает скоординированную работу органа: во время систолы предсердий кровь проникает в желудочки. Последние находятся в фазе расслабления, что формирует достаточный объем для заполнения жидкостью (в левом до 100 мл).

Во время сокращения желудочков открываются клапаны аорты и легочной артерии, створки атриовентрикулярных соединений закрыты – кровь идет в круги циркуляции. На периферических сосудах определяется пульс, а области грудной клетки – биение сердца.

В это время предсердия находятся в фазе диастолы и заполняются кровью из полых (правые отделы) и легочных вен (левые).

Существует утверждение, что сердце полжизни работает и половину – отдыхает, поскольку длительность систолы и диастолы – одинаковая (по 0,4 секунды).

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:

  • автоматизм – 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.

Выводы

Жизненно важными системами человеческого тела считаются кардиоваскулярная и дыхательная. Строение и функции сердца напрямую определяют работу других органов за счет адекватного кровоснабжения головного мозга, эндокринных желез и почек.

Для подготовки материала использовались следующие источники информации.

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:

  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.

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:

  1. 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.
  2. 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.
  3. 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.

Кратко охарактеризуйте строение сердца

СЕРДЦЕ, КАК ОНО РАБОТАЕТ?

Сердце человека – это сильный мышечный насос. Каждый день сердце сокращается и расслабляется 100000 раз и перекачивает 7600 литров крови. За 70 лет жизни среднестатистическое человеческое сердце сокращается более 2,5 миллионов раз.

Сердце прокачивает кровь через кровеносную систему. Кровеносная система – это сеть эластических трубок, по которым кровь поступает к органам и тканям организма. В состав кровеносной системы входят сердце и сосуды: артерии, артериолы, капилляры (самые мелкие сосуды), венулы и вены. Артерии несут богатую кислородом кровь ко всем частям тела. Вены несут углекислый газ и продукты распада обратно к сердцу и легким. Если все сосуды человеческого тела соединить вместе и вытянуть в одну линю, они покроют расстояние в 96,5 тысяч километров. Этого будет достаточно, чтобы обхватить землю более чем 2 раза. Кровь несет кислород и питательные вещества ко всем органам и тканям, включая само сердце. Из тканей в кровь поступают продукты обмена. Продукты обмена удаляются почками, печенью и легкими.

Сердце состоит из 4 камер; 2 предсердия и 2 желудочка. Камеры разделены клапанами, которые открываются и закрываются в процессе сокращения сердца, позволяя крови течь только в одном направлении. Клапаны открываются, когда при сокращении сердца давление в камерах повышается.

Клапаны сердца:

– Трикуспидальный клапан между правым предсердием и правым желудочком

– Легочный клапан между правым желудочком и легочной артерией

– Митральный клапан между левым предсердием и левым желудочком

– Аортальный клапан между левым желудочком и аортой

Каждый клапан имеет несколько створок. У митрального клапана 2 створки, у других клапанов 3.

Как работает сердце?

Сердце качает кровь за счет согласованного последовательного сокращения его камер. В правое предсердие кровь попадает из вен. Венозная кровь богата углекислым газом и почти не содержит кислорода. По сравнению с артериальной кровью она имеет более темный цвет. Когда сердечная мышца расслабляется, венозная кровь поступает через открытый трикуспидальный клапан в правый желудочек.

Электрический импульс, запускает сердечное сокращение, которое начинается с сокращения предсердий. Правое предсердие, сокращаясь, заполняет правый желудочек дополнительным объемом крови. После сокращений правого предсердия сокращается правый желудочек. В этот момент трикуспидальный клапан закрывается, не давая крови поступать обратно в предсердие, и вся кровь из правого желудочка поступает в легочную артерию и затем в легкие. В легких из крови освобождается углекислый газ и кровь насыщается кислородом. Богатая кислородом артериальная кровь поступает из легких в левое предсердие.

Синхронно с правым предсердием сокращается левое предсердие. Из него кровь через митральный клапан поступает в левый желудочек. Левый желудочек, сокращаясь, толкает кровь через аортальный клапан в аорту. От аорты отходят множество артерий, несущих кровь ко всем органам и тканям.

Все четыре камеры сердца должны сокращаться определенным образом. Сокращениями сердца управляют электрические импульсы. Камеры сердца начинают сокращаться, после того как через них проходят электрические импульсы. Импульсы зарождаются в особой части нервной системы сердца, называемой синусовым узлом. Синусовый узел является основным водителем ритма, заставляющим сердце сокращаться. Водитель ритма регенерирует импульсы с определенной частотой. Эмоциональные реакции и гормональные воздействия могут изменять это частоту, заставляя сердце биться чаще или реже.

Электрический импульс, возникающий в синусовом узле, идет через правое и левое предсердие, заставляя мышечные клетки сокращаться. После того, как предсердия сократились, электрический импульс проходит по нервной системе сердца дальше к желудочкам, заставляя их сокращаться и изгонять кровь в сосуды. Роль электрического импульса заключается в обеспечении координированного сокращения сердца, необходимого для его хорошей работы.

Читайте также:  Горло дерет чем лечить в домашних условиях боль, сухой кашель и першение
Ссылка на основную публикацию
Строение век глаза глазное яблоко, внешняя анатомия, конъюнктива и сосуды
Основные функции и строение глазных век Нижнее и верхнее веко в сомкнутом положении представляют собой особую перегородку, служащую для защиты...
Стоматит у детей — лечение, причины и симптомы заболевания
Причины появления язвочек во рту у ребенка и методы лечения Язвочки у детей во рту могут быть одновременно как признаком...
Стоматит у детей причины, симптомы, лечение
Стоматит у ребенка: признаки и причины возникновения Стоматит относится к наиболее частым заболеваниям детей раннего возраста. Чаще всего он возникает...
Строение головного мозга человека отделы, оболочки, функции
Мозг человека – строения и функции головного мозга Несмотря на удивительные способности (интеллектуальные и экстрасенсорные) некоторых людей, мозг человека работает...
Adblock detector