Главное меню

Реклама

Глава 12 СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТАЯ СИСТЕМА - 12.2. Сердце

Содержание материала

 

12.2. Сердце

Общее строение.

Сердце, сог (греч. cardia), расположено в груд­ной полости, в переднем средостении. Его большая часть лежит сле­ва, меньшая — справа от серединной линии. Сердце человека имеет конусообразную форму. По своим размерам оно приблизительно равно объему сжатой в кулак кисти. Верхушка сердца смотрит впе­ред, влево и вниз (рис. 12.2). Основание органа обращено назад, вправо и вверх, является местом расположения крупных сосудов. Своей передней (грудинореберной) поверхностью сердце прилежит к грудной стенке и частично прикрыто легкими. Нижняя (диафраг­мальная) поверхность соприкасается с диафрагмой в области ее сердечного вдавления. С боков (легочная поверхность) к сердцу при­лежат легкие.

 

Рис. 12.2. Сердце (передняя поверх­ность): 1 — плечеголовной ствол; 2 — левая об­щая сонная артерия; 3 — левая подклю­чичная артерия; 4 — перикард; 5 — ле­гочный ствол; 6 — левое ушко; 7 — ле­вое предсердие; 8 — передняя межжелу- дочковая борозда; 9 — левый желудочек; 10  — верхушка; 11 — правый желудочек; 12 — правое предсердие; 13 — основа­ние сердца; 14 — правое ушко; 15 — аорта; 16 — верхняя полая вена

Между предсердиями и желудочками находится венечная бороз­да. По передней и нижней поверхностям желудочков проходят пе­редняя и задняя межжелудочковые борозды, идущие к верхушке сердца.

Сердце состоит из четырех камер: двух желудочков и двух пред­сердий.

Правое предсердие собирает венозную кровь со всего тела. В него впадают верхняя и нижняя полые вены. Кроме того, в правое пред­сердие по венечному синусу течет кровь от стенок сердца. Предсер­дие имеет выпячивание, которое в связи с его формой называется правым ушком. В проекции правого ушка на внутренней поверхно­сти сердца видны особые выступы, именуемые гребенчатыми мыш­цами. На межпредсердной перегородке находится овальная ямка, в области которой у плода расположено отверстие, сообщающее пра­вое предсердие с левым и зарастающее после рождения. Кровь из правого предсердия через предсердно-желудочковое отверстие попа­дает в правый желудочек (рис. 12.3).

Правый желудочек представляет собой полость, на внутренней поверхности которой имеются многочисленные мышечные перекла­дины — мясистые трабекулы. В полость желудочка выступают сосоч­ковые мышцы, от которых идут сухожильные нити. Они фиксирова­ны к створкам правого предсердно-желудочкового (трехстворча­того) клапана (рис. 12.4), закрывающего отверстие между правым предсердием и правым желудочком. Он состоит из трех створок, построенных из эндокарда.

Рис. 12.3. Камеры сердца: 1 — легочный ствол (отвернут); 2 — верхняя полая вена; 3 — плечеголовной ствол; 4 — левая общая сонная артерия; 5 — левая подключичная артерия; 6 — аорта; 7 — легочные вены; 8 — левое предсердие; 9 — сосочковая мышца; 10 — левый желудо­чек; 11 — межжелудочковая перегородка; 12 — правый желудочек; 13 — сухожиль­ные нити; 14 — правое предсердие
 

Рис. 12.4. Клапаны сердца:  7, 2, 3 — полулунные заслонки клапана легочного ствола; 4 — легочный ствол; 5,16,17— полулунные заслонки клапа­на аорты; 6 — устье правой венечной ар­терии; 7, 8, 9 — створки правого пред­сердно-желудочкового клапана; 10 — правое фиброзное кольцо; 11 — правый фиброзный треугольник; 12 — левый же­лудочек; 13, 14 — створки митрального клапана; 15 — левое фиброзное кольцо

Во время расслабления желудочка кровь свободно поступает в него из предсердия, прогибая внутрь створки клапана. При сокращении желудочка кровь под давлением действу­ет на клапан, и он перекрывает предсердно-желудочковое отверстие. Сухожильные нити, прикрепленные к створкам, натягиваются и не дают им прогнуться в полость предсердия. Таким образом, венозная кровь выталкивается из желудочка в легочный ствол, идущий к лег­ким. Отверстие, ведущее в легочный ствол, закрывает клапан легоч­ного ствола, состоящий из трех полулунных заслонок, имеющих вид кармашков (см. рис. 12.4).

Во время сокращения правого желудочка полулунные клапаны открываются. Во время его расслабления кровь заполняет простран­ство между заслонками и стенкой легочного ствола, клапан за­крывается и препятствует обратному току крови из легочного ство­ла в правый желудочек.

Левое предсердие заполняется артериальной кровью, притека­ющей из легких по четырем легочным венам. По строению стенки оно напоминает правое и тоже имеет дополнительное пространство в виде левого ушка. Кровь из левого предсердия через предсердно­желудочковое отверстие поступает в левый желудочек.

Левый желудочек имеет более толстую стенку по сравнению с правым. На ее внутренней поверхности имеются мышечные перекла­дины и сосочковые мышцы, от которых идут сухожильные нити. Последние прикрепляются к краям створок левого предсердно-же­лудочкового (двустворчатого, митрального) клапана. Несмотря на свое название, иногда этот клапан представлен не двумя, а тремя створками. Механизм его работы такой же, как и у трехстворчатого.

Из левого желудочка выходит аорта. В отверстии, ведущем из ле­вого желудочка в этот сосуд, расположен клапан аорты, состоящий из трех полулунных заслонок. Непосредственно над клапаном нахо­дятся два отверстия, ведущие в правую и левую венечные артерии, которые питают сердце.

Кровь от стенок сердца оттекает в венечный синус, расположенный в венечной борозде. Из синуса она поступает в правое предсердие.

Строение стенки сердца. Стенка органа состоит из трех оболо­чек. Внутренняя оболочка — эндокард, образована плоскими клет­ками и имеет вид тонкой пленки. Створчатые и полулунные клапа­ны, а также сухожильные нити состоят из эндокарда. Средняя обо­лочка — миокард, является наиболее толстым слоем стенки сердца и представлена поперечно-полосатой сердечной мышечной тканью. В желудочках миокард состоит из трех слоев: наружного и внутрен­него продольных и среднего — циркулярного. В предсердиях мышеч­ная оболочка представлена двумя слоями: наружным — циркуляр­ным и внутренним — продольным. Наружная оболочка сердца — эпи­кард — это серозная оболочка, фиксированная к миокарду. Стенка же­лудочков значительно толще, чем стенка предсердий: толщина предсердий составляет 2 — 3 мм, стенка левого желудочка (около 1 см) значительно толще стенки правого желудочка (5—7 мм).

На уровне крупных кровеносных сосудов эпикард переходит в околосердечную сумку — перикард. Между перикардом и эпикардом находится полость околосердечной сумки (полость перикарда). Она заполнена небольшим количеством серозной жидкости, снижающей трение во время сокращений сердца.

Мягким скелетом сердца являются четыре фиброзных кольца, расположенные в области предсердно-желудочковых отверстий, в устье аорты и легочного ствола, а также прилегающие к ним правый и левый фиброзные треугольники. Фиброзные кольца служат местом прикрепления клапанов и мышечной оболочки.

Границы сердца. Различают верхнюю, нижнюю, правую и левую границы сердца. Верхняя граница проецируется на переднюю грудную стенку на уровне верхнего края хрящей III пары ребер (рис. 12.5). Пра­вая граница проходит по правой окологрудинной линии от III до V реб­ра. Нижняя граница идет поперечно от хряща V правого ребра к про­екции верхушки сердца, расположенной в пятом межреберном проме­жутке на 1 см внутрь от левой среднеключичной линии. Левая грани­ца проходит от хряща III левого ребра до верхушки сердца. В клини­ческой практике границы сердца определяются выстукиванием (пер­куссией).

Примерно у 50 % здоровых людей верхушка сердца соприкасает­ся с передней грудной стенкой в области 5 межреберья. Здесь на 1,0— 1,5 см внутрь от левой среднеключичной линии может пальпировать­ся верхушечный толчок. Верхушечный толчок — это ритмичное колебание грудной стенки, обусловленное сокращением сердца.

Проекция клапанов сердца на переднюю грудную стенку. Про­екцию клапанов сердца на переднюю грудную стенку необходимо знать для их изучения при помощи ультразвуковых методик и про­ведения его аускультации (выслушивания). Правое предсердно-желу­дочковое отверстие (трехстворчатый клапан) проецируется за груди­ной по косой линии, соединяющей грудинные концы хрящей IV ле­вого и V правого ребер. Левое предсердно-желудочковое отверстие (двустворчатый клапан) проецируется у левого края грудины в месте прикрепления хряща IV ребра. Клапан аорты расположен за грудиной справа на уровне III межреберья. Клапан легочного ствола проециру­ется у левого края грудины в месте прикрепления хряща III ребра.

Места выслушивания (аускультации) клапанов сердца с помощью фонендоскопа (стетоскопа) несколько отличаются от точек их про­екции. Точка выслушивания митрального клапана соответствует проекции верхушки сердца. Вторая точка (клапан аорты) располо­жена во втором межреберье у правого края грудины. Третья точка (клапан легочного ствола) — во втором межреберье по левому краю грудины. Четвертая точка (трехстворчатый клапан) — у основания мечевидного отростка. Пятая точка также является местом выслуши­вания митрального клапана. Она расположена в области его анато­мической проекции (место прикрепления к грудине хряща IV лево­го ребра).

Проводящая система сердца. Внутри сердца имеется совокуп­ность структур, способных самостоятельно формировать нервные импульсы, проводить их и передавать от одного отдела органа к дру­гому на сердечную мышцу. Это проводящая система, которая состоит из узлов и пучков, представленных атипичными кардиомиоцитами (рис. 12.6).

Синусно-предсердный узел (синусный узел, узел Киса—Флека) лежит в области правого ушка. Он является основным генератором импульса, поэтому его еще называют водителем ритма (пейсмейке­ром). Частота генерируемых им импульсов составляет 60—80 в ми­нуту. Этот узел передает возбуждение на предсердия. Кроме того, от него по пучку Бахмана импульс направляется в предсердно-желу­дочковый узел (атриовентрикулярный узел, узел Ашоффа—Тавары), который находится в верхней части межжелудочковой перегородки. Он также способен автоматически воспроизводить импульс с часто­той около 40 в минуту. От предсердно-желудочкового узла отходит предсердно-желудочковый пучок (пучок Гиса). Он идет в межжелу- дочковой перегородке и разделяется на левую и правую ножки пред­сердно-желудочкового пучка (ножки пучка Гиса), которые в миокар­де желудочков заканчиваются в виде тонких волокон (волокна Пуркинье).

Рис. 12.6. Проводящая система сердца: 1 — верхняя полая вена; 2 — синусно-предсерд­ный узел; 3 — пучок Бахмана; 4 — предсердно­желудочковый узел; 5 — пучок Гиса; 6 — мит­ральный клапан; 7 — ножки пучка Гиса; 8 — ле­вый желудочек; 9 — межжелудочковая перего­родка; 10 — волокна Пуркинье правого желудоч­ка; 11 — трехстворчатый клапан; 12 — нижняя полая вена

Проводящая система сердца позволяет ему функционировать от­носительно автономно. Нервные и гуморальные влияния на орган лишь координируют работу проводящей системы. В случае повреж­дения узлов и пучков проводящей системы возникают аритмии.

Свойства сердечной мышцы. Сердечная мышца обладает рядом свойств. Основными из них являются: возбудимость, автоматизм, проводимость и сократимость.

Возбудимость — способность под действием раздражений (запол­нение предсердий кровью) приходить в состояние возбуждения, при котором изменяется электрическая активность сердца.

Автоматизм — способность узлов проводящей системы сердца самостоятельно приходить в состояние возбуждения (генерировать импульс) через строго определенные промежутки времени.

Проводимость — способность проводящей системы сердца про­водить возникший импульс ко всем участкам миокарда.

Сократимость — способность сердечной мышцы отвечать со­кращением на пришедший импульс.

Первые три свойства обусловлены наличием в миокарде атипич­ных кардиомиоцитов, образующих проводящую систему. Сократи­мость обеспечивается типичными кардиомиоцитами.

Сердечный цикл. Сердце человека работает непрерывно в тече­ние всей жизни. В нем постоянно наблюдаются ритмичные после­довательные сокращения (систола) и расслабления (диастола) пред­сердий и желудочков. Это обеспечивает постоянную циркуляцию крови в организме.

Однотипная последовательность систолы и диастолы камер сердца называется сердечным циклом. Учитывая, что частота сердечных сокращений составляет в среднем 60—80 в минуту, на один сердечный цикл приходится 0,8 —1,0 с. Для четкого представления о работе сер­дца необходимо последовательно рассмотреть отдельные его фазы.

Первая фаза называется систолой предсердий и диастолой же­лудочков. При сокращении предсердий открываются трехстворчатый и двустворчатый клапаны, и кровь нагнетается в желудочки, на­ходящиеся в расслабленном состоянии. Эта фаза занимает около 0,1 с.

Вторая фаза — систола желудочков и диастола предсердий. В этот период миокард желудочков сокращается, что приводит к зна­чительному повышению давления в полости желудочков. Под его воз­действием захлопываются трехстворчатый и двустворчатый клапаны. В дальнейшем открываются полулунные клапаны, кровь из левого же­лудочка выталкивается в аорту, а из правого — в легочный ствол. В это время предсердия вступают в фазу диастолы: расслабляются и начи­нают заполняться кровью. Продолжительность фазы — 0,3 с.

Третья фаза — общая диастола. После изгнания крови из желу­дочков миокард расслабляется, полулунные клапаны аорты и легоч­ного ствола закрываются, в предсердия поступает кровь: в левое — из легочных вен, в правое — из верхней и нижней полых вен. Возни­кает общая для миокарда всех камер сердца пауза — диастола. В это время кровь наполняет не только предсердия, но и желудочки: под действием силы тяжести крови открываются предсердно-желудочко­вые клапаны и она перемещается из предсердий в желудочки. Затем весь цикл повторяется. Продолжительность фазы общей диастолы 0,4-0,6 с.

Количество сокращений сердца за 1 мин называют частотой сердечных сокращений (ЧСС). В среднем этот показатель составля­ет 60 — 90 в минуту. За один цикл сердце выталкивает 70—100 мл крови из левого желудочка в аорту и столько же из правого желудочка в легочный ствол. Это количество принято обозначать как ударный объем (УО). Количество крови, выталкиваемой сердцем за 1 мин, называют минутным объемом кровообращения (МОК). Его можно определить произведением частоты сердечных сокращений на удар­ный объем. В условиях физического покоя минутный объем крово­обращения составляет около 4—6 л/мин. Он колеблется в зависимо­сти от пола, возраста, физического развития и тренированности. За 1 ч сердце выталкивает 250 — 600 л крови, а за сутки 12—15 т.

Более редкий ритм работы сердца (менее 60 ударов в минуту) на­зывается брадикардией. При интенсивной физической нагрузке и нервно-психическом перенапряжении частота сердечных сокраще­ний увеличивается и составляет 90—120 и более ударов в минуту. Такой ритм работы сердца называется тахикардией.

Каждый сердечный цикл сопровождается несколькими разделен­ными звуками, которые называют тонами сердца. Различают два основных тона: систолический и диастолический. Первый тон (си­столический) возникает во время изгнания крови из желудочков. Он обусловлен захлопыванием предсердно-желудочковых клапанов. Его продолжительность составляет около 0,1 — 0,15 с. Второй тон (диас­толический) продолжается около 0,1 с. Он возникает в результате напряжения заслонок закрывающихся клапанов аорты и легочного ствола, а также колебания аорты и легочного ствола. При этом на верхушке сердца лучше слышен I тон, а на основании — громче II тон. При аускультации у здоровых людей выявляется следующая зву­ковая последовательность: сначала выслушивается I тон, затем ко­роткая пауза (систола желудочков), II тон и продолжительная пауза (диастола). Существует методика графической записи тонов, которая называется «фонокардиография».

Электрические явления в сердце. Электрокардиография. Ати­пичные кардиомиоциты характеризуются способностью генерировать и проводить импульс, вызывающий сокращение сердечной мышцы. В основе этих процессов лежит перемещение ионов (Са2+, Na+, К+, С1-) через мембрану кардиомиоцитов. Существующая при отсутствии импульса разность зарядов на наружной и внутренней по­верхностях мембран клеток (потенциал покоя) сменяется потенци­алом действия. Последний представляет собой изменение разницы указанных зарядов.

В каждый момент сердечного цикла в состоянии возбуждения находится не один, а множество кардиомиоцитов. В норме возбуж­дение охватывает отделы сердца последовательно: вначале оно рас­пространяется по предсердиям, а затем по желудочкам. Возникает разность потенциалов между возбужденными и еще не возбужденны­ми участками. Ткани организма обладают электропроводностью, поэтому возникает возможность регистрировать данные процессы на отдалении от сердца.

Запись электрических процессов, происходящих в сердце, назы­вается электрокардиографией (ЭКГ). Для этого используются спе­циальные приборы — электрокардиографы. Данный метод исследо­вания широко используется в диагностике различных заболеваний: нарушений ритма и проводимости, ишемической болезни сердца.

Для проведения электрокардиографии на различных участках тела размещают электроды. Наличие на поверхности тела человека точек, отличающихся величиной и знаком заряда, позволяет регистрировать между ними разность потенциалов. Соединение двух таких точек называют электрокардиографическим отведением.

ЭКГ-исследование включает в себя регистрацию данных от 12 отве­дений. Из них три — стандартные, три — усиленные однополюсные, шесть — грудные. Стандартные отведения предложены автором элек­трокардиографии — У. Эйнтховеном. Для записи стандартных и уси­ленных отведений электроды накладывают на конечности (в области нижней трети предплечья и голени) и фиксируют разность потенциа­лов между различными точками. Для регистрации грудных отведений электроды размещают в различных точках на грудной клетке. Эти от­ведения дифференцированно регистрируют потенциалы от различных отделов стенки сердца.

Электрокардиограмма выглядит как зубчатая линия. Каждый сердечный цикл регистрируется как совокупность характерных зуб­цов (рис. 12.7). Расстояния между ними называют интервалами. Сердечные циклы повторяются с определенной частотой, следовательно, и последовательность зубцов в норме повторяется с той же частотой.

Рис. 12.7. Электрокардиографический комп­лекс в стандартном отведении (пояснение в тексте)

 

Зубцы электрокардиограммы обозначаются латинскими буквами Р, Q, R, S и Т. Зубец Р называют предсердным комплексом. Он от­ражает процесс распространения возбуждения по предсердиям. Ин­тервал PQ отражает время распространения возбуждения от узла Киса—Флека до миокарда желудочков. Комплекс QRS называют желудочковым комплексом. Он формируется в процессе возбуждения желудочков. Зубец Т отражает процессы восстановления потенциа­лов и соответствует фазе общей диастолы.

Регуляция деятельности сердца. Сердце обладает автоматизмом. В то же время на орган оказывают влияние гуморальные факторы и нервная система. Было установлено, что сила сокращений сердца напрямую зависит от наполнения желудочков кровью в период диа­столы. В случае поступления в камеры сердца большого количества крови происходит некоторое растяжение стенки. Кардиомиоциты растягиваются. Во время систолы их сокращение происходит более интенсивно, чем в условиях обычного притока крови по венам. Та­ким образом, сила сокращений сердечной мышцы тем больше, чем большее количество крови заполняет желудочки перед систолой. Данный феномен называют законом Франка — Старлинга. Следу­ет отметить, что сердце очень чувствительно к изменению объема крови, наполняющего его камеры. Изменение количества притека­ющей крови даже на 2 % вызывает соответствующую реакцию. Опи­санный механизм играет определенную роль в увеличении минутного объема кровообращения при физических нагрузках, когда увеличи­вается наполнение камер сердца для удовлетворения возросших по­требностей мышечной системы. В ответ на это возрастает сила сер­дечных сокращений, увеличивается ударный объем и минутный объем кровообращения.

При кровопотере количество крови, содержащейся в сосудис­том русле, уменьшается. Следовательно, уменьшается и венозный возврат к сердцу. В результате миокард сокращается с меньшей ин­тенсивностью. В конечном итоге возможна остановка сердечной деятельности.

Важную роль в регуляции деятельности сердца играет нервная система, в первую очередь ее вегетативный отдел. В продолговатом мозге расположен сосудодвигательный центр, связанный с блужда­ющим нервом, ветви которого обеспечивают парасимпатическую ин­нервацию сердца. Симпатическая иннервация сердца обеспечивается волокнами симпатического ствола.

Парасимпатическая нервная система уменьшает частоту и силу сердечных сокращений, тормозит проводимость импульсов по ати­пичным кардиомиоцитам. Активация симпатической нервной си­стемы приводит к учащению ритма, увеличению силы сокращения миокарда и повышению возбудимости и проводимости.

Действие на сердце адреналина, норадреналина, дофамина ана­логично действию симпатической нервной системы. Гормоны щито­видной железы (тироксин, трийодтиронин) увеличивают частоту сер­дечных сокращений. Ацетилхолин вызывает эффекты, сходные с таковыми парасимпатической нервной системы.

Сердце чувствительно и к ионному составу плазмы крови. Ионы Са2+ и К+ повышают возбудимость клеток миокарда. Их недостаток (в первую очередь К+) приводит к различного рода аритмиям, иног­да и к остановке сердца.