Сердце
Источник: «Спортивная диагностика»
Автор: профессор В.П. Губа, 2016 год
Содержание
Расположение, строение и функции сердца
Размеры сердца человека примерно соответствуют размеру его сжатого кулака. Здоровое сердце в среднем весит 300-350 г, что составляет примерно 0,5 % массы тела. Сердце представляет собой помпу, обеспечивающую ток крови по кругам кровообращения. Оно расположено в грудной клетке между легкими, причем две его трети находятся слева от срединной линии тела. Сзади расположены пищевод и аорта, спереди — задняя поверхность грудины, а снизу — диафрагма. Продольная ось сердца направлена влево, каудально и вентрально, поэтому верхушка сердца очень близко примыкает к грудной клетке. Место входа и выхода крупных сосудов расположено кзади и кверху и называется основанием сердца.
Правая и левая половины сердца состоят из желудочка и предсердия и отделены друг от друга межпредсердной (septum interatriale) и межжелудочковой перегородками (septum interventriculare). Камерами сердца являются:
- правое предсердие (atrium dextrum);
- правый желудочек (ventriculus dexter);
- левое предсердие (atrium sinistrum);
- левый желудочек (ventriculus sinister).
В правое предсердие бедная кислородом кровь попадает через две крупные вены (верхняя и нижняя полая вены, V. cava superior и v. cava inferior соответственно). Венозная кровь из коронарных сосудов сердца собирается в один крупный коронарный синус, расположенный на задней поверхности сердца и впадающий непосредственно в правое предсердие. Из правого предсердия кровь затем попадает в правый желудочек. На внутренней стенке правого желудочка расположено большое количество тонких мышечных выростов (трабекул) и три крупных мышечных валика — так называемые папиллярные мышцы, которые удерживают трехстворчатый (трикуспидальный) клапан. Края створок клапана соединяются с папиллярными мышцами сухожильными нитями.
Из правого желудочка кровь поступает в легкие, где насыщается кислородом, затем поступает через четыре горизонтально расположенные легочные вены в левое предсердие и наконец в левый желудочек. Левый желудочек подвергается наибольшей постнагрузке и имеет наиболее выраженный мышечный слой, за счет которого происходит выброс крови из сердца в общий кровоток. Это обусловлено тем, что артерии менее растяжимы по сравнению с венами и кровь в них течет под высоким давлением. Для проталкивания насыщенной кислородом крови по артериям и обеспечения достаточного кровоснабжения тканей левый желудочек должен развивать большую силу. Между предсердиями и желудочками, а также между желудочками и выходящими из них крупными сосудами расположены клапаны сердца — аортальный, митральный, пульмональный и трикуспидальный. Клапаны между предсердиями и желудочками состоят из тонкой белой соединительной ткани. Из-за особенностей их строения они называются створчатыми клапанами. Левый клапан имеет две створки и напоминает митру епископа, поэтому получил название митрального клапана. Правый клапан имеет три створки и называется трикуспидальным (трехстворчатым). По своему расположению между предсердиями и желудочками они называются атриовентрикулярными клапанами, а граница между предсердиями и желудочками — атриовентрикулярной областью.
Клапаны на границе желудочков и крупных сосудов состоят из карманообразных створок, называемых также полулунными створками, а сами клапаны называются полулунными. Закрытие этих створок происходит за счет обратного тока крови. Клапан между правым желудочком и легочным стволом (truncus pulmonalis) называется пульмональным, а между левым желудочком и аортой (aorta) — аортальным.
Как уже было указано, сердце разделено на правую и левую половины сердечной перегородкой (septum cardiale), состоящей из межпредсердной и межжелудочковой перегородок.
Внутренняя поверхность сердца, а также клапаны выстланы эндокардом. Миокард является самым толстым слоем сердечной стенки и состоит из поперечнополосатой сердечной мускулатуры. Строение миокарда имеет ряд особенностей. В предсердиях из-за преимущественно пассивного опорожнения мышечный слой выражен слабо, в то время как в желудочках он расположен в виде спирали для более эффективного выброса крови. В желудочках выделяют две внешние, две промежуточные и две внутренние спирали, причем внешние и промежуточные мышечные спирали окружают оба желудочка вместе, а внутренние — каждый отдельно. Благодаря этому левый желудочек оказывается окружен мышечным кольцом. В общем мышцы правого желудочка развиты хуже, однако количество спиральных волокон в нем больше.
Снаружи сердце окружено внешней оболочкой, так называемым эпикардом. Эпикард снаружи окружен перикардом, который образует сердечную сумку (рис. 1.21). Между листками эпикарда и перикарда образуется узкая щель, заполненная жидкостью, что позволяет снизить трение при сокращениях сердца.
Сердце снабжается кислородом и питательными веществами через собственные коронарные (венечные) сосуды. Важнейшими коронарными сосудами являются левая и правая коронарные артерии (а. согопаг-ia sinistra и a. coronaria dextra соответственно).
Клетки сердечных мышц
Около 75% миокарда состоит из кардиомиоцитов (рис. 3), диаметр которых составляет 10-30 мкм, а длина — 50-180 мкм. В отличие от клеток скелетных мышц кардиомиоциты имеют одно центрально расположенное ядро. Между миофибриллами располагается большое количество митохондрий и слаборазвитый саркоплазматический ретикулум. Кардиомиоциты имеют более крупные митохондрии, и их количество больше, чем в скелетных мышцах (доля в цитоплазме 25% по сравнению с 2% в скелетных мышцах). Кардиомиоциты имеют вид разветвленных клеток и соединяются «конец в конец» с форхмированием вставочных дисков, которые образуют трехмерную сеть. Эти диски образуют прочные межклеточные соединения (десмосомы), к которым прикрепляются актиновые филаменты и которые выступают в роли ще-левидных контактов (нексусов). Эти щелевидные контакты обеспечивают межклеточную коммуникацию и проводят возбуждение (Tortora, Derrickson, 2006; рис. 4).
Энергетическое обеспечение сердца
В отличие от скелетных мышц сердечная мышца за счет механизма анаэробного гликолиза синтезирует небольшое количество АТФ. За счет большого количества митохондрий сердечная мышца практически исключительно использует аэробное клеточное дыхание. В покое в кардиомиоцитах практически в равной степени происходят процессы окисления жирных кислот и глюкозы. Особенностью сердечных мышц является использование лактата наряду с глюкозой для синтеза АТФ, поэтому при физической нагрузке повышается потребность в лактате, который также образуется при работе скелетных мышц, практически на две трети. При повреждении сердечной мышцы (например, при инфаркте миокарда) в крови повышается уровень креатин-киназы. Этот фермент в норме располагается внутриклеточно, а при повреждении клеток высвобождается в кровь.
Запомните: Сердце получает энергию практически исключительно за счет процессов аэробного метаболизма. В отличие от скелетных мышц сердечная ткань может синтезировать АТФ в процессе окисления лактата.