Строение сердца человека

Две из них называются предсердиями, две других — желудочками. У каждого из предсердий в верхнебоковой части имеются небольшие выпячивания стенок, которые соответственно называются правым и левым ушком. Они увеличивают объем предсердии и также способны к сокращению. Предсердия разделены между собой межпредсердной перегородкой, а левый и правый желудок отграничены при помощи межжелудочковой перегородки. Предсердия и желудочки с обеих сторон отделяются друг от друга при помощи клапанов. Через правую половину сердца проходит венозная кровь, через левую — артериальная.

Работу сердца можно представить как совместное функционирование двух отдельных насосов: правое сердце отвечает за кровообращение в лёгких, левое — поддерживает кровообращение в остальных частях. В правое предсердие (ПП) поступает бедная кислородом кровь из верхней и нижней полой вены, откуда она попадает в правый желудочек, который нагнетает её в лёгочную артерию. В левое предсердие (ЛП) поступает богатая кислородом кровь из лёгочных вен, оттуда она попадает в левый желудочек (ЛЖ), нагнетающий её в аорту. Во время сокращения желудочков (систолы) трикуспидальный клапан в правом сердце и митральный клапан в левом сердце закрыты, а лёгочный и аортальный клапан открыты. Во время диастолы лёгочный и аортальный клапан закрыты, а два атриовентрикулярных клапана открыты.

Систолическое давление в ЛЖ обычно в четыре раза выше, чем в правом желудочке, а стенка ЛЖ имеет толщину 1 см, тогда как толщина стенки правого желудочка (ПЖ) всего 2-3 мм. Предсердия расположены в средостении, спереди пищевода и нисходящей аорты. Желудочки находятся спереди по отношению к предсердиям и продолжаются по направлению к верхушке сердца, которая расположена влево от срединной линии. Правый желудочек расположен непосредственно за грудиной, справа и кпереди от ЛЖ.

Нормальное здоровое сердце занимает менее 50% поперечного размера грудной клетки при проведении рентгенологического исследования в переднезаднем направлении. Левый контур сердечной тени образован дугой аорты, лёгочным стволом, ушком левого предсердия и левым желудочком (ЛЖ). На правом контуре сердечной тени в ПП впадают верхняя и нижняя полые вены, а нижняя граница сердечной тени образована ПЖ. При заболеваниях сердца, врождённых и приобретённых, форма сердечной тени может меняться вследствие гипертрофии или дилатации различных его отделов.

Эхокардиография позволяет увидеть сердце в двух плоскостях, что даёт возможность измерить объёмы полостей органа и увидеть изменения клапанов. Компьютерная томография (КТ) также даёт срезы сердца, на основе которых можно сконструировать трёхмерное изображение.

Коронарное кровообращение

Левая главная и правая коронарные артерии отходят от левого и правого коронарного синуса, дистальнее аортального клапана.

В пределах 2,5 см от начала левая главная коронарная артерия делится на левую переднюю нисходящую артерию (ЛПНА), которая кровоснабжает переднюю часть межжелудочковой области, и на левую огибающую артерию (ЛОА ), кровоснабжающую заднюю часть межжелудочкового соединения. ЛПНА даёт ветви к передней части перегородки (септальные перфорантные ветви) и к передней стенке верхушки ЛЖ. От ЛОА отходят краевые ветви к латеральному, нижнему и заднему сегментам ЛЖ. Правая коронарная артерия (ПКА) кровоснабжает правую часть атриовентрикулярного соединения, даёт ветви к ПП, ПЖ и нижним отделам ЛЖ. Задняя нисходящая артерия кровоснабжает заднюю часть межжелудочкового соединения и нижнюю часть межжелудочковой перегородки. Этот сосуд является ветвью ПКА примерно у 90% людей (доминирующий правый тип) и снабжается из ЛОА у остальных (левый тип). Точная анатомия коронарных артерий сильно варьирует, и есть много так называемых нормальных вариантов.

ПКА снабжает синоатриальный (СА) узел у 60% людей и атриовентрикулярный (АВ) узел у 90% людей. Проксимальная окклюзия ПКА часто вызывает синусовую брадикардию и может обусловить блокаду электрического проведения в АВ-узле. Внезапная окклюзия ЛПНА или ЛОА вызывает инфаркт в соответствующей области ЛЖ, окклюзия левой главной коронарной артерии обычно бывает причиной летального исхода.

Венозная система в основном повторяет коронарные артерии, однако впадает в коронарный синус в атриовентрикулярном соединении и далее в правое предсердие. Сосуды лимфатической системы расположены рядом с кровеносными сосудами и собирают лимфу в грудной проток.

Иннервация сердца

Сердце иннервируется симпатическими и парасимпатическими волокнами. Адренергические нервы из шейной симпатической цепочки иннервируют мышечные волокна в предсердиях и желудочках, а также проводящую систему сердца. Положительные инотропные и хронотропные эффекты осуществляются через β₁-адренорецепторы, тогда как β₂-адренорецепторы доминируют в гладко-мышечных клетках и вызывают вазодилатацию.
Парасимпатические преганглионарные волокна и чувствительные волокна достигают сердца в составе блуждающего нерва (n. vagus). Холинергическая иннервация снабжает АВ- и СА-узлы через мускариновые (м₂-) рецепторы. В состоянии покоя преобладает активность блуждающего нерва и число сердечных сокращений (ЧСС) низкое. Адренергическая стимуляция, возникающая при физической нагрузке, эмоциональном стрессе, лихорадке и др., вызывает увеличение ЧСС. При различных заболеваниях можно воздействовать на нервную систему сердца. Например, у больных с сердечной недостаточностью можно воздействовать на симпатическую нервную систему, у больных же с сахарным диабетом наблюдается поражение нервной системы, что проявляется малой вариабельностью ЧСС.

Подобное строение сердца — наиболее совершенная модель среди всех существующих форм жизни, так как только при такой анатомии возможно разделение кровотока на два круга кровообращения. На протяжении эволюции четырехкамерное сердце впервые сформировалось у птиц. Низшие представители имеют меньшее количество камер: так, у сердца рыбы всего два отдела, у лягушки — три. Среди пресмыкающихся первые намеки на четырехкамерное сердце появились у крокодила — у него имеется неполная перегородка между желудочками, в результате чего артериальная и венозная кровь частично смешиваются.

Несмотря на, казалось бы, симметричное строение, сердце имеет не строго округлую или овальную форму, так как толщина его стенок существенно различается в зависимости от отдела. Так, стенка предсердий наиболее тонкая и составляет всего лишь 2—3 мм. Такой толщины предсердиям вполне хватает для того, чтобы выбрасывать кровь в расположенные ниже желудочки — этот процесс происходит наполовину пассивно и потому не требует большой мощности миокарда. В отличие от предсердий, на желудочки ложится большая нагрузка: они обязаны выталкивать кровь с такой силой, чтобы она распределялась по всему телу. Правый желудочек снабжает только легкие, поэтому он меньше, чем левый, а его стенка в толщину составляет 4 мм. Левый же, ответственный за снабжение всех тканей тела от головы до пальцев ног, является наиболее крупной и мощной камерой сердца. Его стенка в 3 раза толще, чем у правого желудочка, и составляет 1,1—1,2 см.

При некоторых заболеваниях толщина стенок сердца может существенно изменяться. Если при обследовании пациента выявляется утолщение или истончение миокарда, это может говорить о серьезных заболеваниях: ишемической болезни сердца, пороках, кардио-миопатиях и т. д.

Стенка сердца вне зависимости от отдела имеет одинаковое строение и состоит из трех слоев: внешнего, который также называют эпикардом, среднего — миокарда и внутреннего — эндокарда. Эпикард — это тонкая прозрачная оболочка, которая покрывает сердце снаружи. Под ней находится главная часть сердечной стенки, благодаря которой орган и может выполнять функцию насоса. Она называется миокардом, или мышечной оболочкой, и состоит из множества клеток веретенообразной формы — кардиомиоцитов. В ней же находятся проводящие пути сердца, которые обеспечивают его сокращение, и сосуды, снабжающие кровью стенки органа. Мышечные волокна собираются в пучки, которые располагаются в разных направлениях и благодаря этому способны равномерно сокращаться, уменьшая объем сердечных камер и способствуя выталкиванию из них крови. Внутренняя стенка сердца покрыта эндокардом. Эта оболочка также очень тонкая и по строению сходна с внутренней выстилкой сосудов. Она отделяет миокард от крови, находящейся в полостях сердца, и выполняет важную функцию — препятствует образованию в предсердиях и желудочках тромбов.

Каждый знает, что при соприкосновении капли крови с какой-то поверхностью она тут же начинает свертываться, т. е. образовывать сгустки. Если бы это происходило внутри организма при контакте крови с внутренней поверхностью сердца и сосудов, человеческая жизнь длилась бы очень недолго. Тем не менее, эндокард и слой, покрывающий изнутри артерии, вены и капилляры (эндотелий), обладают особыми свойствами, сохраняющими кровь в жидком состоянии. Во-первых, они имеют отрицательный заряд, такой же, как у эритроцитов, лейкоцитов и тромбоцитов. Это способствует тому, что кровяные клетки при приближении к ним отталкиваются. Кроме того, эти оболочки выделяют ряд биологически активных веществ, препятствующих свертыванию. Наконец, на внутренней поверхности эндокарда и эндотелия находится защитный слой фибрина — особого вещества, который препятствует пропитыванию тканей жидкостью.
Снаружи орган покрыт перикардом, или околосердечной сумкой. Он закрывает все сердце и отграничивает его от других органов грудной клетки. Между перикардом и эпикардом нет сращений. Они разделены щелевидным пространством, содержащим небольшое количество прозрачной жидкости, смачивающей соприкасающиеся стенки. Благодаря этой жидкости, сердце свободно сокращается и не испытывает затруднений в работе.

У здоровых людей нередко встречаются небольшие аномалии развития сердца, которые никак не влияют на его работу и обнаруживаются чаще всего случайно. Наиболее часто встречаемая аномалия — дополнительные хорды в полости левого желудочка.

Перикард выполняет защитную функцию. Во-первых, он защищает сердце механически, так что при ранениях в первую очередь страдает именно он, а не стенки органа. Во-вторых, околосердечная сумка осуществляет защиту от инфекций: если среди находящихся по соседству органов формируется очаг заражения, процесс не передается к сердцу. Наконец, перикард не дает стенкам органа слишком сильно растягиваться при заполнении кровью, задавая конечный объем всех камер и не допуская сердечной недостаточности, которая может развиться при слишком сильном увеличении их размера.

Как подтверждают многочисленные опыты на лягушках, при удалении перикарда всего за несколько дней появляются признаки недостаточности сердца и наступает гибель животного.

Каждая из камер сердца получает и отдает кровь. В правое предсердие она поступает через два крупных сосуда, которые называются верхней и нижней полыми венами. Они несут венозную кровь от тканей тела. Предсердие отдает ее в правый желудочек, от которого отходит легочная артерия, или легочный ствол. Он перекачивает в этот сосуд венозную кровь, которая течет в легкие, насыщается кислородом и снова становится артериальной.

Левое предсердие наполняется через четыре легочных вены. Они, как несложно догадаться, идут от легких и несут артериальную кровь. Предсердие передает ее в левый желудочек, а он, в свою очередь, выбрасывает жидкость в аорту. Проходя через многочисленные разветвления сосудов, кровь снабжает все органы и ткани, а затем снова возвращается в правые отделы сердца.
Как уже упоминалось, в составе сердца имеются такие образования, как клапаны. Они разделяют между собой предсердия и желудочки, а также находятся в месте от-хождения от последних крупных сосудов — аорты и легочной артерии. Створки клапанов состоят не из хрящей, как принято считать, а из эндокарда, т.е. представляют собой сложенную вдвое и сросшуюся внутреннюю оболочку сердца. За счет этого они не плотные, а мягкие и довольно податливые.

Створки каждого клапана окружены фиброзным кольцом, которое состоит из соединительной ткани и создает его каркас. Плотность кольца больше, чем у створок, и поэтому именно оно обеспечивает округлую форму клапана и удерживает их.

Мягкие, полупрозрачные створки заполняют кольцо внутри и обеспечивают непосредственную функцию клапана, т. е. препятствуют обратному току крови из желудочков в предсердия и из сосудов в желудочки. Между правым предсердием и правым желудочком расположен трикуспидальный, или трехстворчатый, клапан. В нем три створки. Остальные клапаны сердца имеют по две: это митральный (он же бикуспидальный, или двустворчатый) клапан, разделяющий левые камеры сердца, аортальный, находящийся между левым желудочком и аортой, и клапан легочной артерии, отграничивающий выход из правого желудочка. Створки клапана «открываются» только в одну сторону, пропуская кровь из предсердий в желудочки и из желудочков в их артерии, но не наоборот. Это достигается при помощи двух анатомических особенностей. Первая их них состоит в следующем. Створки прикреплены к фиброзному кольцу таким образом, что образуют своеобразные мешочки, обращенные отверстиями против тока крови. При сокращении предсердий они не препятствуют переходу жидкости в желудочки, но при ее попытке пройти обратно тут же наполняются, раздуваются и перекрывают обратный путь.

Створки клапанов переносят большую нагрузку, под действием которой они могут порваться или вывернуться наизнанку. Это особенно актуально для митрального и трехстворчатого клапанов, которые должны выдерживать мощные потоки крови, стремящиеся обратно в предсердия при сокращениях желудочков. Для того чтобы не произошло их повреждения, существует вторая анатомическая особенность — к створкам клапанов, отделяющих друг от друга камеры сердца, прикреплены так называемые сухожильные хорды — образования, которые соединяют края клапанов с внутренней поверхностью желудочков. При работе клапанов они натягиваются подобно струнам и не допускают их выворачивания. В свою очередь, хорды тоже защищены от перерастягивания — в их основании находятся так называемые сосочковые мышцы. Последние способны сокращаться, уменьшая длину хорды и обеспечивая ее эластичность.

Говоря о сердце, мы знаем, что оно является жизненно важным органом, обеспечивая кровоснабжение всего тела. Тем не менее, сам орган тоже нуждается в питании. Внутри стенок сердца лежат его собственные артерии, вены и капилляры. Сосуды, снабжающие его питательными веществами и кислородом, называются коронарными, или венечными.

Заполнение коронарных артерий происходит в фазу диастолы — когда миокард расслабляется. В сердце несколько коронарных артерий, каждая из которых имеет свое расположение и название. Любая из них подает кровь не ко всему органу, а к определенной его зоне.

По этой причине во время инфарктов, которые возникают из-за закупорки коронарных сосудов, происходит омертвение лишь части миокарда. Например, при прекращении кровотока в передней межжелудочковой артерии очаг инфаркта формируется только в передней части левого желудочка и межжелудочковой перегородки.

Природа предусмотрительно позаботилась о дополнительной защите жизненно важного органа, чтобы создавалось как можно меньше ситуаций, сопровождающихся риском нарушений сердечного кровотока. Во-первых, коронарные артерии частично «дублируют» зоны кровоснабжения, распространяя мелкие сосуды не только на строго отграниченную область, но и немного вокруг нее. Во-вторых, в сердце имеются коллатерали — дополнительные обходные сосудистые пути, которые в случае опасности могут брать на себя часть функции поврежденных венечных сосудов и проводить кровь. Количество коллатералей можно увеличивать: при регулярных спортивных тренировках, когда сердце берет на себя большую нагрузку, они развиваются и становятся более многочисленными. Кроме этого, обходных сосудистых путей много у тех больных, которые страдают ишемической болезнью сердца. Под влиянием кислородного голодания сосудистая сеть расширяется и растет. В некоторых случаях она может стать такой густой, что закупорка тромбом венечной артерии не вызывает симптомов инфаркта — миокард продолжает получать питание из коллатералей.

Помимо уже перечисленных анатомических образований, в сердце различают две части — основание и верхушку. Основание образовано предсердиями и представляет тупой край сердца; оно обращено вверх. Верхушка же, которую образуют нижние части желудочков, находится внизу и представляет собой заостренную часть органа.

Существует такой термин, как анатомическая ось сердца, которая определяется его расположением в грудной клетке. Анатомическая ось — это умозрительное-понятие. Если условно провести прямую линию через-середину основания и верхушки сердца, она будет располагаться не строго параллельно туловищу, а иметь несколько косое направление. Ось сердца расположена так, что ее верхушка находится ниже, левее и кпереди от основания.

Говоря о строении сердца, необходимо также упомянуть об особенностях его расположения у разных людей. У взрослого человека сердце может находиться в трех основных положениях, которые зависят от его телосложения. У астеников — стройных людей с удлиненными частями тела, имеющих небольшой вес и, как правило, высокий рост — сердце обычно расположено вертикально, т. е. его верхушка находится практически под основанием, ось сердца почти параллельна телу. Люди гиперстенического телосложения — небольшого роста, крепкие, с хорошо развитой жировой клетчаткой и мускулатурой — имеют другие особенности расположения сердца. Анатомическая ось лежит практически горизонтально, т. е. верхушка приближается к уровню, на котором находится основание. Нормостеники — усредненный вариант телосложения — отличаются промежуточным положением сердца. Оно расположено так, как это описано в классических учебниках по анатомии — если идти от основания к верхушке, то оно лежит в направлении сверху вниз, спереди назад и сзади наперед.

Если внимательно посмотреть на обнаженную грудь человека, особенно при боковом освещении, примерно у 70 % людей можно увидеть на коже небольшой пульсирующий участок, называемый верхушечным толчком. В этом месте верхушка сердца располагается вплотную к передней грудной стенке и передает на нее колебания, возникающие при сокращении желудочков. Эту зону находят сопоставлением двух условных линий в левой половине груди. Если провести вертикальную черту через середину ключицы вниз и отступить от нее в сторону грудины 1—1,5 см, на уровне линии, проходящей через пятое межреберье (т.е. между пятым и шестым ребрами), и будет находиться данный участок.

Когда верхушечный толчок смещается влево, это является признаком заболевания. Такое смещение встречается при разных формах ишемической болезни сердца, некоторых разновидностях кардиомиопатии и других тяжелых патологиях. О заболеваниях можно судить не только по расположению, но и по интенсивности толчка. Если она слишком большая, т. е. колебания грудной стенки распространяются на несколько сантиметров, а приложенная к зоне рука или стетоскоп вздрагивают в такт сокращениям, это может говорить, например, о нарушениях со стороны аортального клапана.

У 30 % людей верхушка сердца при его сокращениях ударяется не в податливое межреберье, заполненное тонким слоем мышц и обеспечивающее хорошую видимость, а в ребро. Но даже в этом случае, приложив руку к указанной зоне, можно довольно четко ощутить сердцебиение.

Общий объем крови составляет 4,5-5,5 л (около 7 % безжировой массы тела), из которых примерно 80 % находятся в так называемой системе сосудов низкого давления. Вследствие высокой растяжимости и большой емкости система сосудов низкого давления служит дело крови. В случае увеличения нормального объема крови (например, после гемотрансфузии) более 98 % введенного объема перемещаются в сосуды низкого давления и менее 2 % — в сосуды высокого давления. И наоборот, при уменьшении объема крови снижается наполнение только системы сосудов низкого давления. При нормальном состоянии сердца и легких адекватной мерой оценки ОЦК является центральное венозное давление, в норме равное 40-120 мм вод. ст.

Сердечный выброс (СВ) распределяется между органами, расположенными параллельно в большом круге кровообращения. Интенсивность кровоснабжения органа, с одной стороны, определяется его функцией, а с другой — его текущими потребностями. Прежде всего обеспечивается адекватное кровоснабжение головного мозга (приблизительно 13 % СВ в покое), т. к. он не только жизненно важен, но и особенно чувствителен к дефициту кислорода — погибшие нервные клетки обычно не восстанавливаются. Кровоток по коронарным артериям сердечной мышцы также должен быть достаточным, поскольку нарушение насосной функции сердца чревато недостаточностью кровообращения в целом. Почки получают около 20-25 % СВ. Указанный процент сильно зависит от массы почек и необходим для выполнения ими гомеостатирующей и экскреторной функций. В случае угрозы развития гемодинамического шока кровоснабжение почек может временно уменьшаться с целью обеспечить адекватный приток крови к сердцу и мозгу. Во время приема пищи в ЖКТ поступает относительно большая часть СВ. Очевидно, что эти две группы органов не могут одновременно кровоснабжаться с максимальной интенсивностью. Кровоток в коже (около 10 % СВ в покое) служит прежде всего для отведения тепла. По этой причине он возрастает по мере увеличения теплообразования и/или при температуры окружающей среды, но с другой стороны, может снижаться в пользу кровоснабжения жизненно важных органов (бледность кожи при шоке).

Весь объем СВ протекает через малый круг кровообращения, поскольку он последовательно связан с большим кругом. По легочным артериям кровь с низким содержанием кислорода (венозная) попадает в легкие, где насыщается кислородом (артериализуется). Дополнительно небольшое количество артериализованной крови из большого круга кровообращения попадает в легкие по бронхиальным артериям, обеспечивающим кровоснабжение самой ткани легких.