Б. Кровообращение

47. Сердце и его работа

Строение сердца. Сердце расположено в грудной полости почти по средней линии тела, позади грудины и несколько влево от нее. Верхняя часть сердца, от которой отходят сосуды, называется основанием, а нижняя, несколько суженная часть - верхушкой (рис. 59).

Рис. 59. Строение сердца. Слева - вид сердца сзади; справа - сердце в разрезе (вид спереди); 1 - правое предсердие; 2 - правый желудочек; 3 - левое предсердие; 4 - левый желудочек; 5 - верхняя полая вена; 6 - просвет нижней полой вены; 7 - легочные вены; 8 - клапаны между предсердиями и желудочками; 9 - аорта; 10 - правая и левая легочные артерии

Основную массу стенки сердца составляет сердечная мышца; изнутри и снаружи она покрыта оболочками. Сердце со всех сторон окружено плотной околосердечной сумкой. Между наружной поверхностью сердца и околосердечной сумкой находится замкнутая полость, стенки которой всегда влажны, что предохраняет сердце от трения и тем самым значительно облегчает его работу.

Сердечная мышца. Мышца сердца, в отличие от мышц других внутренних органов, обладает поперечной исчерченностью. Волокна сердечной мышцы соединены друг с другом при помощи отростков, благодаря которым возбуждение, возникшее в одном волокне, быстро распространяется на другие, захватывая всю мышцу. Замечательное свойство сердечной мышцы - ее неспособность давать длительное сокращение. Любая скелетная мышца может оставаться в состоянии непрерывного сокращения в течение многих секунд и даже минут, а сердечная мышца после каждого сокращения, длящегося лишь доли секунды, обязательно приходит в расслабленное состояние.

Стенки желудочков значительно толще стенок предсердий, что объясняется неодинаковой работой этих отделов сердца. Мышца предсердия проталкивает кровь только в желудочек. Мышца желудочка, сокращаясь, прогоняет кровь через длинную и разветвленную сеть сосудов. Особенно велика работа левого желудочка, который прогоняет кровь через большой круг кровообращения, а следовательно, через капилляры всех органов и тканей тела. Поэтому мышца левого желудочка значительно толще, чем мышца правого.

Клапаны сердца. Одностороннему движению крови способствуют клапаны (рис. 60). Между предсердиями и желудочками находятся створчатые клапаны, имеющие вид пластинок, состоящих из плотной соединительной ткани. При захлопнутых створках клапан совершенно закрывает отверстие между предсердием и желудочком. Снизу от мышечных выступов внутренней поверхности желудочка к створкам клапана идут сухожильные нити. Створчатый клапан может открываться только в одну сторону - в сторону желудочка. При расслабленных желудочках клапаны открыты, и кровь свободно проходит из предсердий в желудочки. При сокращении желудочков кровь не может попасть обратно в предсердия, так как створки клапана под давлением крови захлопываются, а натягивающиеся сухожильные нити не позволяют им вывернуться в сторону предсердий.

Рис. 60. Клапаны сердца: А - клапаны закрыты; Б - клапаны открыты; В - положение клапанов на вскрытой и развернутой аорте: 1 - полулунные клапаны в аорте и легочной артерии; 2 - створчатые клапаны между предсердием и желудочком

В аорте и в легочной артерии, у самого выхода этих сосудов из сердца, находятся полулунные клапаны, имеющие вид кармашков. При токе крови из желудочков в артерии кармашки клапанов прижимаются к стенкам сосудов, и кровь проходит свободно. При обратном токе кровь наполняет кармашки; оттопыриваясь, они полностью заслоняют просвет сосуда и препятствуют возвращению крови из артерий в желудочки.

Ритм сердечных сокращений. Первое, что бросается в глаза при наблюдении за работой сердца, - это ритмичность, правильная повторяемость трех основных фаз, сердечного цикла, т. е. последовательного сокращения и расслабления сердца (рис. 61).

Рис. 61. Схема работы сердца: А - начало систолы предсердия; Б - начало систолы желудочка; В - окончание систолы желудочка; Г - пауза; 1 - предсердие; 2 - желудочек; 3 - вена; 4 - аорта

Если взрослый человек лежит, его сердце сокращается 60-70 раз в минуту. Сначала наступает первая фаза - систола, или сокращение, предсердий; она продолжается чуть побольше, 0,1 секунды; в это время желудочки находятся в состоянии расслабления, или диастолы. Затем начинается вторая фаза - систола обоих желудочков, которая длится примерно 0,3-0,4 секунды; в это время предсердия расслаблены. Последняя, третья фаза - пауза, или общее расслабление всего сердца. Во время паузы сердце наполняется кровью, притекающей из вен. Длительность паузы в значительной мере зависит от частоты сердечных сокращений; при 60-70 сокращениях в минуту она длится около 0,4 секунды.

Скелетные мышцы сокращаются под влиянием импульсов, идущих из центральной нервной системы. Будучи вырезаны из тела, они самостоятельно сокращаться не могут. Иначе ведет себя сердечная мышца: волны возбуждения возникают в ней самостоятельно, при участии нервных узлов, находящихся в самом сердце.

Работа сердца. Работа сердечной мышцы очень велика. Желудочки сердца человека при своем сокращении выбрасывают в артериальное русло примерно по 60-80 куб. см крови каждый. Левый желудочек при одном сокращении в среднем выполняет работу, равную 0,08-0,09 кГм. Работа правого желудочка, прогоняющего кровь только через легкие, менее значительна и не превышает 0,02 кГм. Можно считать, что оба желудочка сердца при каждом сокращении выполняют работу примерно в 0,1 кГм.

Сердце, весящее всего лишь 300 за одну минуту выполняет работу, равную 6-8 кГм. В течение суток, перегоняя тысячи литров крови, сердце выполняет огромную работу, превышающую 10000 кГм. Такую работу выполняет подъемный кран, поднимающий 2 т груза на высоту 5 м. Причина неутомимости сердечной мышцы заключается в ритмичности ее работы - в правильном чередовании сокращения, т. е. работы, и расслабления, или отдыха. При 75 сокращениях в минуту каждый полный период сокращения длится 0,8 секунды. Из этого времени на сокращение предсердий приходится 0,1 секунды, на сокращение желудочков - 0,3 секунды; пауза длится 0,4 секунды. Таким образом, желудочки отдыхают почти вдвое больше времени, чем работают. Отдых предсердий длится еще больше. Небольшие промежутки отдыха, следующие за каждым сокращением, вполне достаточны для того, чтобы сердечная мышца могла снова сократиться с той же силой.