Как устроено сердце человека и как оно работает

Составляя всего 0,5 % от массы всего тела, сердце является важнейшим из органов в человеческом организме, без нормального функционирования которого не представляется возможной полноценная работа всех остальных систем. Строение и функции сердца – один из самых сложных подразделов науки о строении тела, мало того, именно этому органу приписывают массу чудодейственных качеств из раздела психологии и даже теологии.

Где расположено сердце у человека, из чего оно состоит и как работает, подробно описано на этой странице.

Из чего состоит сердце человека и где оно расположено (с фото)

Говоря о строении сердца человека, философы и врачи древности называли его «царственной мышцей», имея в виду важность данного органа для человека.

Здесь вы узнаете, как устроено сердце, и как оно работает в теле здорового человека.

Сердце, расположенное асимметрично в грудной полости между легкими, представляет собой полый мышечный орган. Снаружи оно заключено в замкнутую полость — перикард. Стенка сердца состоит из трех слоев: наружного, или эпикарда, среднего — миокарда, внутреннего — эндокарда. Эпикард окутывает сердце снаружи. Эндокард выстилает изнутри камеры сердца и его клапаны. Преобладающая часть сердечной стенки — миокард — мышечный слой, образованный сердечной поперечно-полосатой мышечной тканью. Миокард предсердий и желудочков разобщен, что создает возможность отдельного их сокращения. Строение и работа сердца основано на последовательном сокращении и расслаблении различных отделов и связаны с наличием проводящей системы, по которой распространяется импульс.

Посмотрите на фото, где расположено сердце у человека, и как оно устроено.

Проводящая предсердно-желудочковая система сердца состоит из синусно-предсердного узла, который контролирует ритм сердца (пейсмекер), предсердно-желудочкового узла, предсердно-желудочкового пучка, его ножек и разветвлений. Одна из особенностей строения сердца заключается в том, что проводящая система образована сердечными проводящими волокнами и богата иннервируемыми вегетативными нервами. Предсердия связаны между собой синусно-предсердным узлом, а предсердия и желудочки — предсердно-желудочковым пучком.

Вот как устроено сердце человека: оно разделено на четыре полости (правое и левое предсердия и правый и левый желудочки); предсердия разделены межпредсердной перегородкой, а желудочки — межжелудочковой перегородками. В правое предсердие впадают верхняя и нижняя полые вены и венечный синус сердца, несущие венозную кровь.

Как работают клапаны сердца человека

Теперь, когда вы знаете, как устроено сердце, узнайте о том, как оно работает. Основной принцип функционирования сердца следующий: кровь из правого предсердия при его сокращении поступает в правый желудочек через правое предсердно-желудочковое отверстие, по краю которого расположен предсердно-желудочковый (трехстворчатый) клапан, состоящий из трех створок, которые образованы складками эндокарда и покрыты эндотелием. От свободных краев створок начинаются сухожильные хорды, прикрепленные концами к трем сосочковым мышцам, расположенным на внутренней поверхности правого желудочка.

А как работают клапаны сердца здорового человека? Сосочковые мышцы вместе с сухожильными хордами удерживают клапаны и при сокращении (систоле) желудочка препятствуют обратному току крови в предсердие.

Теперь пришел черед узнать, как работает сердце при сокращении желудочка. В этом случае кровь выталкивается в легочный ствол через отверстие легочного ствола, в области которого находится клапан, состоящий из трех полулунных заслонок, свободно пропускающих кровь из желудочка в легочный ствол. Соприкасаясь своими концами, они, подобно наполненным карманам, закрывают отверстие и препятствуют обратному току крови. Это происходит после опорожнения желудочка.

В левое предсердие открываются четыре легочные вены (по две с каждой стороны). Миокард левого желудочка в 2-3 раза толще, чем миокард правого. Это связано с большой работой, производимой левым желудочком. Из полости левого предсердия в левый желудочек ведет левое предсердно-желудочковое отверстие овальной формы, снабженное левым предсердно-желудочковым двухстворчатым клапаном (митральным). Из желудочка кровь направляется в отверстие аорты, снабженное клапаном, состоящим из трех полулунных заслонок, имеющих такое же строение, как и клапан легочного ствола. На внутренней поверхности левого желудочка, подобно правому, имеются две сосочковые мышцы, от которых отходят тонкие сухожильные хорды, прикрепляющиеся к створкам левого предсердно-желудочкового клапана.

Правая и левая венечные артерии, ветви которых соединяются между собой, снабжают сердце кровью. Они разветвляются до капилляров во всех трех оболочках стенки сердца. Кровь собирается в сердечные вены, далее — венозный синус, который непосредственно вливается в правое предсердие.

Именно венечные артерии чаще всего страдают при атеросклерозе: их просвет сужается вплоть до полной закупорки, что приводит к развитию инфаркта миокарда.

В возрасте 30-40 лет в миокарде обычно начинается некоторое увеличение количества соединительной ткани, в ней появляются жировые отложения, мышечные клетки замещаются соединительной тканью. По мере старения человека жировая ткань накапливается под эпикардом, происходит утолщение эндокарда.

Эти изменения могут быть в значительной мере замедлены или даже предотвращены благодаря регулярной физической нагрузке и правильному питанию.

Развитие мускулатуры тела влияет на величину сердца. Так, величина и масса сердца у лиц, занятых физическим трудом, и у спортсменов больше, чем у представителей умственного труда. Причем виды спорта, при которых физическое напряжение носит продолжительный характер (например, велосипед, гребля, марафонский бег, лыжи), приводят к гипертрофии миокарда и увеличению размеров сердца. Бег трусцой, плавание, бег на небольшие дистанции, бокс, легкая атлетика, футбол и некоторые другие виды спорта приводят к менее выраженному увеличению мышц сердца.

Физиология деятельности сердца человека

Говоря о том, как работает сердце человека, нельзя забывать, что это — самый мощный в мире мотор. В течение жизни человека сердце совершает от 2 до 3 миллиардов сокращений! Полученная при этом сила способна поднять поезд на самую высокую точку Европы — Эльбрус. Сердце обладает необычайно высокой надежностью и огромным запасом прочности, что теоретически рассчитано на жизнь человека в течение 150 лет.

Каждый день здоровое сердце качает 2000 л крови. Хотя масса сердца человека составляет в среднем всего 300 г, оно бьется с частотой 100 800 ударов в день, а за год оно делает поразительное количество ударов — 36 792 ООО.

Миокард, являясь мышечной тканью, обладает свойствами возбудимости, проводимости и сократимости.

Проводящая система сердца обеспечивает последовательные сокращения и расслабления его отделов. Причем и сокращение, и расслабление мышцы сердца происходит автоматически.

Автоматизм (от греч. automates — самодействующий, самопроизвольный) сердца — это его способность ритмически сокращаться под влиянием возникающих в нем самом (в клетках его проводящей системы) импульсах.

Генератором этих импульсов является синусно-предсердный узел. Возбуждение распространяется по миокарду. Вначале сокращаются предсердия, а затем — желудочки. Здоровый миокард сокращается в течение всей жизни человека и не испытывает при этом утомления.

Вспомните, из чего состоит сердце, а теперь представьте, что управляет этой сложной системой. Деятельностью сердца «руководят» сердечные центры, расположенные в продолговатом мозге и мосте, которые действуют через вегетативную нервную систему. Симпатические нервы оказывают положительное влияние (учащение сердечных сокращений и увеличение их силы), парасимпатические — отрицательное (урежение сердечных сокращений и уменьшение их силы).

Кора головного мозга регулирует деятельность сердечных центров через гипоталамус. Сокращение сердечных мышечных клеток обеспечивает нагнетательную функцию сердца. Движение крови по сосудам происходит главным образом благодаря данной функции сердца и сокращению мышц.

Физиология деятельности сердца подобна насосу, перекачивающему кровь в сосуды. Каждое поперечнополосатое мышечное волокно является своеобразным «периферическим сердцем», сокращение которого способствует продвижению крови по микроциркуляторному руслу. Мышцы, сокращаясь, способствуют движению крови по венам нижней половины тела против силы тяжести.

Ценный совет! Физическая активность облегчает работу сердца, а гиподинамия требует усиленной его работы, что является одним из важных факторов нарушения его функции.

Узнав, из чего состоит сердце человека, и как оно работает, пришел черед узнать о сердечном ритме.

Ритм работы сердца: процесс сокращения и расслабления сердечной мышцы

Ритм работы сердца – не пустой звук, это действительно ритмичный процесс. В работе человеческого «мотора» чередуются сокращение мышцы сердца (систола) и расслабление (диастола). Во время общего расслабления сердца (диастола) кровь из полых и легочных вен поступает соответственно в правое и левое предсердия. После этого наступает сокращение (систола) предсердий. Процесс сокращения сердца начинается у места впадения верхней полой вены в правое предсердие и распространяется по обоим предсердиям, в результате чего кровь из предсердий через предсердно-желудочковые отверстия нагнетается в желудочки. Затем в стенках сердца начинается волна сокращений желудочков, которая распространяется на оба желудочка, и кровь нагнетается в отверстия легочного ствола и аорты; в это время предсердно-желудочковые клапаны закрываются. После этого наступает пауза. Систола предсердий длится 0,1 с, систола желудочков — 0,3 с, общая пауза — 0,4 с. Эти три фазы составляют сердечный цикл — совокупность процессов, происходящих в сердце в течение одного полного цикла сокращения и расслабления. Итак, во время одного сердечного цикла предсердия сокращаются 0,1 с и отдыхают 0,7 с; желудочки соответственно — 0,3 и 0,5 с.

В связи с изменением давления в полостях сердца клапаны сердца, легочной артерии и аорты открываются или закрываются. В начале систолы желудочков предсердно-желудочковые клапаны закрываются, а полулунные клапаны аорты и легочной артерии открываются. В период диастолы желудочков происходит систола предсердий, предсердно-желудочковые клапаны открываются и желудочки заполняются кровью. Возвращению крови из аорты и легочного ствола препятствуют полулунные клапаны.

В течение суток сокращение сердечной мышцы длится 8 часов и 16 часов оно отдыхает. Это яркий образец рационального режима труда и отдыха.

Адекватная физическая нагрузка обеспечивает оптимальное функционирование сердечно-сосудистой системы и высокие функциональные резервы сердца. В то же время кровоснабжение самого сердца не превышает 5% общего количества выталкиваемой крови. При интенсивной физической работе этот показатель возрастает в 3-4 раза. Количество крови, выбрасываемое каждым желудочком во время систолы, составляет от 70 до 100 мл. Этот показатель также увеличивается при физической нагрузке.

Масса сердца взрослого человека и норма частоты сокращений

Размеры сердца здорового человека коррелируют с величиной его тела, а также зависят от интенсивности физической нагрузки и обмена веществ. Приблизительная масса сердца у женщин — 250 г, у мужчин — 300 г. То есть, средняя масса сердца взрослого человека составляет 0,5 % массы тела, в то же время в покое сердце потребляет около 25-30 мл кислорода (09) в минуту — около 10% общего потребления 09 в покое. При интенсивной мышечной деятельности потребление 02 сердцем возрастает в 3-4 раза. В зависимости от нагрузки коэффициент полезного действия (КПД) сердца составляет от 15 до 40%. Напомним, что КПД современного тепловоза достигает 14-15%. Кровь течет из области высокого давления в области низкого давления.

У человека частота сокращения сердца в минуту составляет в возрасте 1 года — около 125 уд./мин, в 2 года — 105, в 3 года — 100, в 4 — 97. В возрасте от 5 до 10 лет норма частоты сокращения сердца — 90, с 10 до 15 — 75-78, с 15 до 50 — 70, с 50 до 60 — 74, с 60 до 80 лет — 80 уд./мин. Несколько любопытных цифр: в течение суток сердце бьется около 108 000 раз, в течение жизни — 2 800 000 000-3 100 000 000 раз; через сердце проходит 225-250 млн. л. крови.

Сердце приспосабливается к постоянно изменяющимся условиям жизни человека: режим дня, физическая активность, пища, экология, стрессовые ситуации и др. В покое желудочки взрослого человека выталкивают в сосудистую систему около 5 л крови в минуту. Этот показатель — минутный объем кровообращения (МОК) — при тяжелой физической работе возрастает в 5-6 раз. Соотношение между МОК в покое и при максимально напряженной мышечной работе говорит о функциональных резервах сердца, а значит, о функциональных резервах здоровья.