Структура сердечной мышцы и особенности ее функций

Организм человека представляет собой безупречно функционирующую систему. Слаженная работа органов достигается за счет циркуляции крови, которая снабжает клетки тканей кислородом и питательными веществами, а также очищает от продуктов метаболизма. Обеспечивает этот процесс сердце – главный орган и центральный насос, который работает на протяжении всей жизни человека, не позволяя себе отдохнуть ни на секунду. Чтобы подробнее ознакомиться с множеством уникальных функций, следует тщательно изучить строение сердца, его составляющие, понять принцип работы.

Подробно о строении человеческого сердца

Строение сердца человека имеет простую схему. Оно представляет собой мышечный орган, состоящий из четырех камер, и абсолютно полый внутри. Основной его деятельностью является перекачивание крови посредством сосудов и доставка ее к клеткам тканей. Анатомические и функциональные особенности делают его поистине незаменимым в обеспечении жизнедеятельности человека.

Значение сердечной мышцы

Сердечная мышца считается главным органом, и обладает рядом важных физических и физиологических свойств, определяющих ее основную деятельность у человека. К первому типу  относятся.

• Растяжимость – способность увеличиваться в длину без нарушения структуры.
• Эластичность – свойство восстанавливать первоначальную форму после прекращения воздействия деформирующей силы.
• Способность развивать силу в процессе сокращения мышцы.

Ко второму типу можно причислить:

• автоматизм;
• возбудимость;
• проводимость;
• сократимость.

Данные свойства характеризуют процесс сокращения миокарда. Он достигается за счет особенности строения мускулатуры, состоящей из поперечно полосатых волокон, и наличия атипической ткани, в которой формируется и проводится возбуждение.

Форма, расположение, размер

Сердце – анатомическое образование конусовидной формы, которое располагается в центре грудной клетки с незначительным смещением в левую сторону. Вес органа оставляет примерно 300-350 г, а размер не превышает параметры человеческого кулака. Он покрыт внешней оболочкой, именуемой перикардом и состоящей из двух листков – околосердечной сумки и эпикарда – защитного верхнего слоя. Между ними находится небольшое количество жидкости, которая предотвращает трение в процессе сократительных движений. Средняя оболочка – собственно мышечная (полосато-поперечная) ткань называется миокардом. Внутренняя стенка мышечного органа выстлана слизистой оболочкой – эндокардом, который образует створки, препятствующие ретроградному току крови.

Структурные элементы

Сердце человека, а точнее его строение и функции, определяют его роль в жизнедеятельности организма. Внутри оно поделено на 4 сегмента посредством тонких и эластичных перегородок. Это два предсердия и два желудочка. Мышечная стенка у первых несколько тоньше, чем у вторых. Первые накапливают кровь, поступающую от органов в миокард, а вторые – выталкивают ее порциями в исходящие артерии. При нормальном строении предполагается четкое разграничение: через правую половину сердца проходит венозная (отработанная) кровь, а через левую – артериальная (обогащенная кислородом и биокомпонентами).

Равномерное поступление и продвижение крови внутри сердца обеспечивается специальными створчатыми клапанами, открывающимися только в одном направлении – по ходу тока. Локализующийся с  левой стороны между предсердием и желудочком он имеет две створки, а с правой – три. Вход между артериями и миокардом контролируется полулунными клапанами, каждый их которых имеет три лепестка.

 Механизм развития сердечных сокращений

Работа сердца человека происходит ритмично – сокращение (систола) чередуется с расслаблением (диастолой). Порция крови, поступающая в желудочек, давит на клапан предсердия, и он плотно закрывается. В это время за счет сократительной способности волокна сжимаются, отчего давление в полости увеличивается, и кровь выталкивается в легочную артерию и центральную аорту. За счет ритмичности работы структур миокарда объем перекачиваемой жидкости остается приблизительно одинаковым и составляет 70 мл. Он называется ударным.

Период, охватывающий эти повторяющиеся эпизоды, называются сердечным циклом. Он состоит из трех фаз. Если человек находится в состоянии покоя, то у него в среднем регистрируется 60-80 ударов в минуту.

Поскольку миокард состоит из полосато-поперечных волокон, то для него характерна автоматия – способность сокращаться непроизвольно под воздействием электрических импульсов, которые формируются в синусовом узле – небольшом участке мышечной ткани, расположенной в правом предсердии. Данное свойство способно проявляться и в случае изоляции сердца от организма.

Благодаря наличию особых клеток, сигнал, поступивший в одну точку, возбуждает волокна всей мышцы, вследствие чего она непроизвольно сжимается. При увеличении сократительных движений уменьшается продолжительность одного цикла, причем за счет общей паузы.

Схема работы сердца и круги кровообращения

Работа сердца тесно связана с деятельностью других органов. Ближайшим из них является кровеносная система, которая выполняет функции проведения крови, превращая ее прерывистый толчкообразный поток в непрерывный. Задача кровеносной системы, главным органом которой является сердце, заключается в доставке питательных веществ, биоактивных компонентов и кислорода к клеткам тканей организма, а также элиминация продуктов метаболических процессов. Чтобы узнать, как работает сердце человека совместно с кровеносной системой, следует изучить сложный механизм – движение жидкости по сосудам. Согласно наглядной и простой схеме они образуют две замкнутые системы, которые отличаются своей протяженностью и функциями.

Малый круг

Кровь из правого желудочка поступает через легочную артерию в капилляры, образующие густую сеть оплетающую легочные пузырьки – альвеолы, где насыщаясь кислородом, становится артериальной. Затем она попадает в левое предсердие, и только потом поступает в большой круг кровообращения.

Большой круг

Кровь, наполненная кислородом, питательными веществами и биологическими компонентами, начинает свое «путешествие» из левого желудочка в систолу, затем через  аорту, артерии и капилляры распространяется в ткани органов. Забирая углекислый газ и продукты обмена она, по венозным капиллярам и более крупным сосудам и каналам возвращается обратно к сердцу, заполняя его правый отдел.

Кровь движется по сосудам благодаря ритмичному биению сердца и сокращению его мускулатуры. Во время выброса очередной порции из желудочка в аорту развивается максимальное давление 150 мм рт.ст. Уже по мере продвижения по сосудам оно постепенно падает, и в капиллярах достигает всего 22 мм рт.ст.

Особенности кровоснабжения миокарда

Несмотря на то, что сердце часто ассоциируется с насосным механизмом, оно само нуждается в питании и поддержке. Поэтому оно опутано развитой сетью крупных и мелких капилляров, а вся его стенка пронизана мелкими коронарными (венечными) сосудами, которые ответвляются от основания аорты. В случае образования на их стенках атеросклеротических бляшек или их закупорки тромбами, развивается инфаркт (отмирание) миокарда, вследствие чего снижается функциональность органа и ухудшается кровоснабжение.

Артерии, соединяющиеся сердечной мышцей, обеспечивают ее питание, а вены выводят кровь, насыщенную углекислым газом и продуктами распада. Отток крови происходит по трем венам, образующим венечный синус, который впадает в правое предсердие. Сосуды, расположенные на поверхности органа, называются эпикардиальными, а спрятанные глубоко внутри миокарда – субэндокардиальными.

Возрастные нормы в структуре и работе сердца

Строение сердца человека изменяется по мере роста организма. У эмбриона орган начинает формироваться на второй неделе после зачатия, а заканчивает – к концу третьей. Наиболее интенсивно сердце растет и развивается на первом году жизни. Далее изменения роста можно определить по таблице.

Масса сердца взрослого человека корелирует с величиной его тела. Так, у женщин она составляет 180-220 г, у мужчин – 220-300 г. Однако у ребенка отношение первого ко второму существенно больше. Форма и расположение органа в постнатальный период также изменяется. У новорожденного он находится значительно выше, и имеет округлую шарообразную форму.

Частота сердечных сокращений имеет свои особенности: у взрослых она составляет 75 ударов в минуту, у младенца достигает 140 уд/мин. К 8-10 годам этот показатель уменьшается до 85-90, а уже в 15-16 лет приближается к нормальным значениям.

Ударный систолический объем крови у новорожденного составляет всего  2,5 см³, к концу первого года жизни он приближается уже 10 см³. К семи годам он увеличивается в 9 р., к 12 – в 16,4 раза. У взрослого человека этот показатель остается постоянным – 70 мл.

Начиная с периода рождения и заканчивая подростковым возрастом 13-16 лет, у детей происходят морфологические и функциональные изменения. Определить их можно по особенностям биоэлектрических импульсов, которые регистрируются при помощи ЭКГ и схематично видны на графике. Однако после указанного возраста они приближаются к кардиограмме взрослого человека.

Еще одним важным показателем считается артериальное давление. Его возрастные изменения обусловлены такими факторами, как:

• объем крови, циркулирующий в системе;
• интенсивность ее оттока в периферические сосуды;
• вязкость крови;
• сопротивление сосудистых стенок;
• эластичность и просвет сосудов.

У взрослого человека нормальное давление составляет 110-125 на 60-85 мм рт.ст.  Чем меньше возраст ребенка, тем эти показатели ниже. Нередко у подростков в период полового созревания можно наблюдать симптомы гипертонии, но это связано с тем, что развитие сердца опережает рост сосудов. Этот процесс обратим, и по мере взросления он нормализуется.

Сбой функций миокарда: причины и последствия

Человек – существо несовершенное и зачастую не заботящееся о своем здоровье. Неправильный образ жизни, некачественное питание, стрессы и бесконтрольный прием медикаментов часто приводят к нарушению обмена веществ, на фоне которого начинает развиваться метаболическая недостаточность органа, и происходит ослабление сократительной способности миокарда.

Специалисты в свою очередь различают перегрузочную недостаточность, которая сочетается с первым типом и формируется вследствие воздействия факторов, вызывающих перенапряжение деятельности сердца или нарушение функционирования его отдельных структур. На фоне этих изменений у человека начинают развиваться различные заболевания, многие их которых отличаются коварством и опасностью не только для здоровья, но и для жизни.

Болезни сердца имеют обширный список и при диагностировании на ранних этапах легко поддаются лечению, но при отсутствии последнего приводят к тяжелым осложнениям. В этот перечень входят:

• ишемическая болезнь сердца – стенокардия, инфаркт миокарда, кардиосклероз:
• хроническая сердечная недостаточность;
• врожденные пороки сердца;
• воспалительные болезни сердца – миокардит, перикардит, эндокардит;
• пороки клапанов – недостаточность, стеноз, пролапс;
• кардиомиопатии – дилатационная или гипертрофическая;
• нарушения ритма – тахиаритмия, экстрасистолия.

Советы по поддержанию стабильной деятельности сердечно-сосудистой системы

Многие люди сравнивают человеческое сердце с крепким мотором. И это не удивительно, ведь на него ложится колоссальная нагрузка по поддержанию нормальной жизнедеятельности организма в целом и отдельно взятых органов в частности. Поэтому чтобы сохранить его здоровье, следует вести активный образ жизни и принимать меры по обеспечению его стабильной функциональности. Они заключаются в следующем:

1. Пагубные пристрастия. Таковыми являются алкоголь, курение, наркотики. Самостоятельный отказ от их употребления способен снизить риск развития кардиопатологий.
2. Здоровое питание. Изменение ежедневного рациона. Обогащение его мясом птицы, морской рыбой, цельнозерновых круп, бобовых культур, фруктов, ягод и овощей.
3. Ожирение. В целях снижения нагрузки на сердечную мышцу необходимо следить за своим весом, а в случае его увеличения соблюдать низкокалорийную диету, заниматься спортом (хороший вариант – фитнес).
4. Стрессы. Способность адекватно реагировать на проблемы, возможность общаться с приятными людьми и заниматься любым делом помогут избегать неприятных ситуаций, предупредить развитие депрессии.
5. Гиподинамия. Занятия спортом, пешие прогулки на свежем воздухе, посильные физические нагрузки являются идеальным способом предупреждения быстрого изнашивания сердечной мышцы и сосудов.
6. Регулярное профилактическое обследование. Оно должно стать нормой жизни для людей, заботящихся о своем здоровье. Посещение кардиолога поможет избежать возникновения сердечно-сосудистых патологий.

Заключение

Сердце является сложным органом, и чтобы убедиться в его уникальности, следует знать  о некоторых важных фактах.

Оно начинает биться уже на четвертой неделе после зачатия, и останавливается в момент смерти человека. За год оно перекачивает примерно три миллиона литра крови и совершает до 35 000 000 сокращений. Находясь в состоянии покоя, сердечная мышца использует лишь 15% своего ресурса, тогда как при нагрузках увеличивает данный потенциал до 35%. Оно обеспечивает кровью около 75 триллионов клеток, и только роговица глаз не входит в их число.