Как все это работает? Несколько слов о строении сердца и его отделов

Сердце – это мышечный насос, который обеспечивает беспрерывное движение крови по сосудам. Вместе сердце и сосуды составляют сердечно-сосудистую систему. Эта система состоит из большого и малого кругов кровообращения. Из левых отделов сердца кровь сначала движется по аорте, затем по крупным и мелким артериям, артериолам, капиллярам. В капиллярах кислород и другие необходимые организму вещества поступают в органы и ткани, а оттуда выводятся углекислый газ, продукты обмена. После этого кровь из артериальной превращается в венозную и опять начинает движение к сердцу. Сначала по венулам, затем по более мелким и крупным венам. Через нижнюю и верхнюю полые вены кровь снова попадает в сердце, только уже в правое предсердие. Образуется большой круг кровообращения.

Венозная кровь из правых отделов сердца по легочным артериям направляется в легкие, где обогащается кислородом, и снова возвращается в сердце – это малый круг кровообращения.

Внутри сердце разделено перегородками на четыре камеры. Два предсердия разделены межпредсердной перегородкой на левое и правое предсердия. Левый и правый желудочки сердца разделены межжелудочковой перегородкой. В норме левые и правые отделы сердца абсолютно раздельны. У предсердий и желудочков разные функции. В предсердиях накапливается кровь, поступающая в сердце. Когда объем этой крови достаточен, она проталкивается в желудочки. А желудочки проталкивают кровь в артерии, по которым она движется по всему организму. Желудочкам приходится выполнять более тяжелую работу, поэтому мышечный слой в желудочках значительно толще, чем в предсердиях. Предсердия и желудочки с каждой стороны сердца соединяются предсердно-желудочковым отверстием. Кровь через сердце движется только в одном направлении. По большому кругу кровообращения из левой части сердца (левого предсердия и левого желудочка) в правую, а по малому из правой в левую.

Правильное направление движения крови обеспечивает клапанный аппарат сердца:

Клапаны:

• трехстворчатый
• легочный
• митральный
• аортальный

Они открываются в нужный момент и закрываются, препятствуя кровотоку в обратном направлении.

Роль сердца в организме

На сердце лежит очень ответственная задача — обеспечение циркуляции крови. Почему это так важно? Все дело в том, что каждому органу в организме в той или иной степени необходимо постоянное поступление кислорода и питательных веществ. Помимо этого от органов нужно забирать «отработанный» материал в лице углекислого газа и различных метаболитов. И то и другое обеспечивает кровь, движение которой сопряжено с работой сердца. Сокращаясь с определенной силой и частотой, оно поддерживает постоянную циркуляцию крови по сосудам. Таким образом, остановка сердца или нарушение его работы приводит к кислородному голоданию всего организма.

Сердце — обыкновенная мышца?

Миокард, главный функциональный компонент сердечной стенки, действительно состоит из мышечных волокон, но по строению они значительно отличаются от скелетных мышц. Структурно и биохимически миокард устроен так, что утомления его практически не возникает. «Отдыхает» сердце только в периодах между сокращениями. Для такого режима работы необходимо постоянное поступление кислорода в миокард. Это объясняет тот факт, что если кровоснабжение миокарда нарушается, относительно быстро развивается инфаркт, то есть гибель клеток вследствие недостатка кислорода. Скелетные же мышцы при дефиците кислорода долгое время могут оставаться жизнеспособными.

Что произойдет, если сердце перестанет работать?

Для наглядности достаточно представить ситуацию, когда сердце больше не выполняет свою функцию. В этом случае первым пострадает головной мозг. У человека этот орган достиг наивысшего развития и для своей работы требует соответствующее количество ресурсов. Поэтому как только кровоснабжение останавливается, человек практически моментально теряет сознание, что является признаком грубого нарушения функции мозга. Далее происходит гибель нейронов. Этот процесс начинается с первой минуты после остановки сердца, неуклонно прогрессируя. Через 3 минуты становятся вероятными необратимые изменения мозговой ткани. Даже после удачных реанимационных мероприятий, скорее всего, больной останется инвалидом. Через 5 минут в большинстве случаев происходит гибель коры головного мозга, что выливается в смерть больного. Успешная реанимация на этом этапе может сохранить жизнь. Но можно ли назвать «жизнью» состояние человека, при котором он не способен говорить, двигаться, дышать и размышлять? Более длительная остановка кровообращения неминуемо ведет к гибели.

Конечно, приведенные временные рамки условны. Более молодой и здоровый человек продержится дольше, пожилой и больной — меньше. Но очевидно одно: прекращение работы любого другого органа едва ли может вызвать такую скоропостижную смерть.

Рисунок 1. Что полезно для здоровья сердца. Изображение: МедПортал

Особенностью мышечной ткани являются:

• поперечнополосатая исчерченность, образованная миофибриллами клеток кардиомиоцитов;
• наличие волокон двух видов: тонких (актиновых) и толстых (миозина), связанных поперечными мостиками;
• соединением миофибрилл в пучки, разной длины и направленности, что позволяет выделить три слоя (поверхностный, внутренний и средний).

Сердечная мышца по строению непохожа на скелетную и гладкомышечную мускулатуру, обеспечивающую движение и защиту внутренних органов

Морфологические особенности структуры обеспечивают сложный механизм сокращения сердца.

Где находится сердце

Сердце располагается в грудной полости непосредственно за грудиной. Большая его часть находится слева по отношению к грудине, посередине и справа от нее — меньшая. Однако крайне редко сердце может находиться, наоборот, больше справа от грудины. Такая анатомическая особенность называется декстрокардией.

С двух сторон сердце окутывают легкие, спереди оно небольшим участком касается непосредственно грудной клетки, а сзади проходят позвоночник, сосуды, нервы, пищеварительный и дыхательный тракты. Таким образом, сердце как бы «замуровано» органами и костными образованиями со всех сторон. Промежуток между легкими, грудиной и позвоночником, в котором находится сердце, называется средостением.

Как отличить сердечную боль от других?

Боль при межреберной невралгии, патологии дыхательной системы и костно-мышечного аппарата очень похожа на боль в сердце. Если не знать некоторых особенностей такого типа болей, можно легко принять имеющиеся ощущения за сердечную патологию. Проблемы с сердцем маловероятны, если:

• Вы легко можете указать болевую точку, то есть очаг боли небольшой.
• Боль возникает при поворотах туловища, резких движениях.
• Полный вдох усиливает интенсивность болевых ощущений.
• Ощупывание болевого участка на грудной клетке усиливает боль.
• Прием анальгетиков типа нурофена снижает болевые ощущения.

Несмотря на такие, казалось бы, четкие различия болевых синдромов, боль при сердечной патологии иногда может быть атипичной. В этом случае даже врач не всегда может правильно поставить диагноз, основываясь лишь на характеристиках боли. Например, известны случаи, когда пациент обращается к стоматологу по поводу боли в нижней челюсти, даже не подозревая, что в данном случае это симптом стенокардии. Известны и другие варианты атипичных симптомов. Поэтому все впервые выявленные боли в области сердца — повод для обращения к врачу.

Некоторые заболевания врач может определить, просто послушав биение сердца. Фото: branin / freepik.com

Наджелудочковые тахиаритмии

Нарушения ритма, в которых участвуют предсердия, называют наджелудочковыми (суправентрикулярными) аритмиями. Эта группа нарушений ритма является наиболее распространенной, и с ней врачам и пациентам приходится сталкиваться наиболее часто. Существует 5 основных типов наджелудочковых аритмий:

• атриовентрикулярная узловая тахикардия;

• синдром Вольфа-Паркинсона-Уайта;

• внутрипредсердная тахикардия;

• трепетание предсердий;

• фибрилляция предсердий.

Строение и функции отделов сердца

Сердце представляет собой конусообразный мышечный орган, верхушка которого обращена вниз. Верхняя часть органа, из которой выходят крупные сосуды, называется основанием сердца.

Сердце состоит из четырех камер: двух предсердий, располагающихся сверху, в основании, и двух желудочков, располагающихся снизу, образующих верхушку. Чтобы лучше представить себе строение органа и функцию каждого его отдела, удобно разделить сердце на 2 половины, правую и левую, и рассмотреть их в отдельности.

Правая половина сердца

Справа сердце представлено правым предсердием и правым желудочком. Предсердие значительно уступает желудочку в размерах. Эти образования отграничены друг от друга трехстворчатым клапаном.

Главным образом правую половину сердца (правое сердце) характеризует связь с легкими. Правое сердце осуществляет транспорт венозной крови от органов к легким, где происходит газообмен, вследствие чего кровь становится артериальной. Происходит это следующим образом. Венозная кровь от всех органов и систем организма течет по верхней и нижней полым венам в правое предсердие. Собрав достаточный объем крови, предсердие сокращается, и кровь изливается в правый желудочек. Как только давление крови в желудочке достигает необходимого значения, створки трехстворчатого клапана схлопываются, а стенки желудочка сокращаются. Венозная кровь при этом поступает из желудочка в легочный ствол, который делится на две легочные артерии и несет кровь далее в легкие.

Рисунок 2. Правая половина сердца. Красными стрелками обозначен ход венозной крови. Сверху схематично изображены легкие. Иллюстрация Данилы Мельникова

Как можно видеть на рисунке 1, на выходе из правого желудочка также имеется клапан, называемый клапаном легочного ствола. Оба клапана предназначены для того, чтобы кровь во время очередного сокращения миокарда не возвращалась в предыдущие отделы сердца.

Левая половина сердца

Левая половина сердца (левое сердце) отвечает за транспорт артериальной крови, обогащенной кислородом в легких, ко всем органам и системам. Левое сердце развито сильнее правого, поскольку для продвижения крови в каждый капилляр тела человека необходимо создать большое артериальное давление. Также в отличие от правой стороны между левым предсердием и левым желудочком находится двухстворчатый (митральный) клапан. В остальном строение левых отделов сердца похоже на строение правых (см. рисунок 3).

Рисунок 3. Левая половина сердца. Красными стрелками обозначен ток артериальной крови. Сверху схематично изображены легкие. Синие сосуды — легочные вены. Иллюстрация Данилы Мельникова

Описывая направление тока крови, мы остановились на легких. Что происходит дальше? После осуществления газообмена кровь по легочным венам поступает в левое предсердие. Далее предсердие сокращается, открывается митральный клапан, и левый желудочек наполняется кровью. Набрав необходимый объем крови, желудочек сокращается, открывается аортальный клапан, находящийся в основании аорты, и кровь поступает в аорту. Аорта, в свою очередь, отдавая многочисленные ветви, кровоснабжает все органы и системы.

Круги кровообращения

Собрав две половины сердца воедино, мы увидим следующую картину (см. рисунок 4). Образуются два круга кровообращения. Первый, малый круг, начинается в правом желудочке и заканчивается в левом предсердии. Он необходим для оксигенации крови в легких. Второй, большой круг, начинается в левом желудочке и заканчивается в правом предсердии. Его предназначение — разнести оксигенированную кровь по органам, а венозную кровь забрать от них в сердце, чтобы вновь пустить по малому кругу.

Рисунок 4. Круги кровообращения. Обозначения: П/П — правое предсердие; П/Ж — правый желудочек; Л/П — левое предсердие; Л/Ж — левый желудочек. Печень внизу рисунка — пример кровоснабжаемого органа. Иллюстрация Данилы Мельникова

Как можно видеть, сердце неразрывно связано кругами кровообращения со всеми органами человека, но в первую очередь — с легкими, ведь для них существует отдельный круг. Именно поэтому при патологии сердца нередко страдают и легкие.

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).

Как бьется сердце человека?

Как и любая мышца, сердце иннервируется периферическими нервами, что позволяет регулировать силу и частоту его сокращений. Однако известен следующий факт. Если произвести денервацию сердца, то есть пересечь идущие к нему нервы, оно не прекратит биение. Если то же самое сделать с любой другой мышцей, она больше не сможет сокращаться. Почему так происходит?

Все дело в том, что сердце располагает собственным аналогом нервной системой, которую называют проводящей системой сердца. Она представлена двумя узлами и несколькими ветвями из клеток, несколько отличающихся от обычных клеток миокарда. Они способны постоянно генерировать электрические импульсы с определенной частотой, которые запускают мышечное сокращение. Когда врачи устанавливают больному кардиостимулятор, они тем самым пытаются восстановить нарушенную работу нашего «врожденного кардиостимулятора» — проводящей системы сердца.

Но периферическая иннервация, от которой мы «избавились» в эксперименте выше, также имеет важную функцию. Когда мы в спокойной обстановке находимся в положении лежа, едва ли возможно ощутить собственный пульс — мы не чувствуем биения сердца. Но после короткой пробежки стук сердца можно почувствовать уже буквально во всем теле. Это явление можно объяснить тем, что во время физической активности повышается тонус симпатических нервов, идущих к сердцу. Вследствие этого повышается сила и частота сердечных сокращений, чтобы обеспечить возросшую потребность работающих мышц в кислороде. В спокойной остановке или во время сна превалирует работа парасимпатической иннервации, и все происходит наоборот.

Почему сердце издает стук?

Приложив ухо к груди человека, можно услышать характерный ритмичный стук. В норме он состоит из двух тонов: первого — сильного, звонкого и второго — более тихого. Тоны создаются клапанами во время смыкания их створок. Когда врач слушает сердце больного фонендоскопом, он может оценить эти звуки и дать предварительное заключение по работе клапанного аппарата.
Так как звуки клапанов соответствуют очередным сердечным сокращениям, то с их помощью можно дать характеристику ритму сердца. Различные патологические явления могут изменять ритм, делать его неправильным, частым, редким, глухим и т.д. Эти характеристики позволяют врачу диагностировать некоторые заболевания сердца, едва услышав его биение.

Как болит сердце?

Сердечные боли чаще всего обусловлены ишемической болезнью сердца (ИБС). При этом состоянии нарушается кровообращение в самом сердце, и возникает боль вследствие недостатка кислорода. Такая боль имеет свои особенности:

• Локализуется за грудиной.
• Невозможно точно указать болевую точку.
• Сопровождается чувством давления и жжения за грудиной.
• Может распространяться на левое плечо и надплечье, левую руку, нижнюю челюсть.
• Часто появляется на фоне стресса или физической нагрузки.
• Интенсивность варьируется: от чувства дискомфорта до нестерпимой боли.
• При стенокардии боль длится до 10 минут.
• При инфаркте миокарда может длиться часами, сопровождаться удушьем, чувством дурноты.

Существуют и боли, не связанные с ИБС, их называют кардиалгиями. Они могут свидетельствовать о совершенно разных заболеваниях и не всегда связаны с патологией в сердце. Кардиалгии носят различный характер, но редко бывают давящими и жгучими, как при ИБС. Интенсивность их также ниже.

Важно!

При обнаружении любых болей в области сердца нужно обратиться к кардиологу. Если боль интенсивная и длится дольше 10 минут — это повод для вызова скорой медицинской помощи. Игнорировать боль в сердце может быть опасным для жизни.

Другие симптомы сердечной патологии

Заболевания сердца дают о себе знать не только болью, но и другими симптомами:

• Одышка возникает не только при поражении дыхательной системы, но и сердца. Это неблагоприятный симптом, который свидетельствует о запущенности патологического процесса. Причиной ее могут быть клапанные пороки, аритмии, кардиомиопатии и ряд других заболеваний. Одышка также может свидетельствовать о хронической сердечной недостаточности, которая может быть исходом других заболеваний сердца (инфаркт миокарда, гипертоническая болезнь, миокардиты и др.)
• Чувство перебоев в работе сердца возникает чаще всего при различных аритмиях. Может казаться, будто сердце периодически «кувыркается» в груди, а иногда появляется ощущение, что сердце стучит неритмично. Кульминацией такой симптоматики становится потеря сознания на фоне аритмии.
• Редкий пульс часто сигнализирует о нарушении работы проводящей системы сердца. В норме сердце сокращается в частотой 60-89 ударов в минуту. Если, прощупав пульс на запястье, обнаруживается, что это значение ниже 55 ударов, наличие заболевания вполне вероятно. Исключение — профессиональные спортсмены, у которых редкий пульс — нормальное явление.

При физической нагрузке повышается сила и частота сердечных сокращений, и мы хорошо ощущаем собственный пульс. Фото: axesor / Depositphotos

Как питаться, чтобы сохранить здоровье сердца?

Здоровый рацион позволяет добиться профилактики в отношении сразу двух самых частых сердечно-сосудистых патологий: гипертонической болезни и ишемической болезни сердца. Самые эффективные меры — следующие³:

• Снизить потребление насыщенных жирных кислот. Они в большом количестве содержатся во многих дешевых кондитерских изделиях. Лучше выбирать продукты, в составе которых не фигурирует пальмовое, пальмоядровое и кокосовое масло.
• Как источники жиров предпочтительны оливковое масло, орехи, жирные сорта рыбы, морепродукты. Эти продукты содержат моно- и полиненасыщенные жирные кислоты, употребление которых снижает риск сердечно-сосудистых заболеваний (ССЗ).
• Минимизировать в рационе жареные в масле продукты, особенно фастфуд. Содержащиеся в последнем трансжиры повышают риск заболеваний ССЗ.
• Не рекомендуется регулярно употреблять сахаросодержащие напитки типа лимонадов, газировок и соков. Они не удовлетворяют жажду, что приводит к бесконтрольному их потреблению. Простые сахара в таких напитках повышают риск как сахарного диабета, так и ишемической болезни сердца.
• Повысить количество пищевых волокон в рационе. В этом помогут зерновые, фрукты и овощи.
• Уменьшить потребление поваренной соли. Рекомендуемые цифры — до 5 г/сутки, но по новым стандартам максимальное снижение риска ССЗ достигается при употреблении 3 граммов соли в сутки. Этот аспект рациона играет большую роль в контексте гипертонической болезни.
• Полезны продукты с высоким содержанием калия. Этот элемент в большом количестве содержится в свежих фруктах и зелени и способствует снижению артериального давления. Рекомендовано принимать в пищу 400-600 г овощей, фруктов и ягод ежедневно.

Тахиаритмия

Это патологически быстрый сердечный ритм (обычно от 100 до 400 ударов в минуту, который возникает либо в верхних камерах сердца (фибрилляция предсердий, наджелудочковая тахикардия) или в нижних (фибрилляция желудочков, желудочковая тахикардия)).

Причины тахиаритмии:

• Заболевания сердца, такие, как высокое кровяное давление, заболевание коронарных артерий (атеросклероз), заболевания клапанов сердца, сердечная недостаточность, кардиомиопатия, опухоли и инфекции.

• Другие заболевания, например, заболевания щитовидной железы, некоторые заболевания лёгких, электролитический дисбаланс, а также злоупотребление алкоголем и наркотиками.

• Вызванные аномальными дополнительными путями проведения или экстрасистолией.

Тахиаритмии происходят в случае, когда импульс сокращающий сердечную мышцу поступает раньше, чем предполагает нормальный сердечный ритм. Тахиаритмии могут начинаться в верхних или нижних сердечных камерах.

Тахиаритмия включает в себя различные типы аритмий сердца:

• Наджелудочковая тахикардия.

• Желудочковая тахикардия (ЖТ).

• Фибрилляция желудочков (ФЖ).

Профилактика правильной работы сердца

Когда речь идет о профилактике заболеваний сердечно-сосудистой системы, физическая активность — первое, о чем стоит задуматься. Об этом единогласно говорят цифры исследований.

Регулярная физическая активность по сравнению с малоподвижным образом жизни связана с уменьшением общей смертности на 22–36%² и снижением сердечно-сосудистой смертности на 25–35%².

У людей с уже диагностированной ишемической болезнью сердца тренировки приводили к снижению риска общей смертности на 19–58%² и сердечно-сосудистой – на 20–62%². Даже 1 час ходьбы в неделю уже уменьшает вышеназванные риски². А если проходить по часу каждый день? Корреляция также была найдена и со скоростью ходьбы: чем быстрее шаг, тем выше результат профилактики. Таким образом, чтобы значимо снизить риск сердечной патологии достаточно каждый день уделять полчаса-час интенсивной прогулке.

Физическая активность — хорошая профилактика болезней сердца. Чем быстрее шаг, тем лучше результат. Фото: Kzenon / Depositphotos

Неужели сердце настолько уязвимо?

На самом деле сердце располагает большим количеством приспособительных реакций. Они могут сохранить его нормальную деятельность продолжительное время даже в условиях большого количества негативных факторов вроде неправильного питания, малоактивного образа жизни и ожирения. В условиях возросшей нагрузки миокард увеличивается в размерах и компенсирует ее. При нарушении работы проводящей системы сердце не прекращает сокращаться — в работу вступают водители ритма второго порядка, которые продолжают посылать импульсы, хоть и с меньшей частотой. При клапанных пороках из-за нарушения гемодинамических параметров сердце сильнее сокращается и также увеличивается в размерах. Таких примеров можно привести множество.

Проблема заключается в том, что эти приспособительные реакции помогают лишь на время. С течением нескольких лет они оборачиваются против сердца и запускаются процессы необратимого повреждения. Причем симптомы, к сожалению, появляются как раз в то время, когда уже становится поздно — возникшие изменения необратимы, наступает хронизации заболевания.

Источники

1. Привес М. Г., Лысенков Н. К., Бушкович В. И. / Анатомия человека. — 12-е изд., перераб. и доп. — СПб.: Издательский дом СПбМАПО, 2006. — 720 с., ил.
2. Кривошапова Кристина Евгеньевна, Цыганкова Дарья Павловна, Барбараш Ольга Леонидовна Низкая физическая активность как фактор риска сердечно-сосудистой заболеваемости и смертности // Системные гипертензии. 2021. №3.
3. Сметнева Наталья Сергеевна, Погожева Алла Владимировна, Васильев Юрий Леонидович, Дыдыкин Сергей Сергеевич, Дыдыкина Ирина Степановна, Коваленко Алексей Анатольевич Роль оптимального питания в профилактике сердечно-сосудистых заболеваний // Вопросы питания. 2020. №3.
4. Якушин С.С., Филиппов Е.В. Физическая активность и ее значение для профилактики сердечно-сосудистых заболеваний // Клиницист. 2015. №3.