Сердце

Сердце.

    Сердце (лат. соr, греч. cardia) — полый фиброзно-мышечный орган, который, функционируя как насос, обеспечивает движение крови а системе кровообращения.

Анатомия

    Сердце находится в переднем средостении в перикарде между листками медиастинальной плевры. Оно имеет форму неправильного конуса (рис. 1) с основанием вверху и обращенной книзу, влево и кпереди верхушкой. Размеры С. индивидуально различны. Длина С. взрослого человека колеблется от 10 до 15 см (чаще 12—13 см), ширина в основании 8—11 см (чаще 9—10 см) и переднезадний размер 6—8,5 см (чаще 6, 5—7 см). Масса С. в среднем составляет у мужчин 332 г (от 274 до 385 г), у женщин — 253 г (от 203 до 302 г).

    По отношению к средней линии тела С. располагается несимметрично — около ²/₃ слева от нее и около ¹/₃ — справа. В зависимости от направления проекции продольной оси (от середины его основания до верхушки) на переднюю грудную стенку различают поперечное, косое и вертикальное положение С. Вертикальное положение чаще встречается у людей с узкой и длинной грудной клеткой, поперечное — у лиц с широкой и короткой грудной клеткой.

    Сердце состоит из четырех камер: двух (правого и левого) предсердий и двух (правого и левого) желудочков (рис. 2). Предсердия находятся в основании сердца. Спереди из С. выходят аорта и легочный ствол, в правой части в него впадают верхняя полая вена, в задненижней — нижняя полая вена, сзади и слева — левые легочные вены, а несколько правее — правые легочные вены. Различают переднюю (грудинореберную), нижнюю (диафрагмальную), которую в клинике иногда называют задней, и левую боковую (легочную) поверхности сердца. Выделяют также правый край С., образованный в основном правым предсердием и примыкающий к правому легкому. Передняя поверхность, прилежащая к грудине и хрящам левых III—V ребер (рис. 3), на большем протяжении представлена правым желудочком, на меньшем — левым желудочком и предсердиями (рис. 4, а). Границе между желудочками соответствует передняя межжелудочковая борозда, а между желудочками и предсердиями — венечная борозда. В передней межжелудочковой борозде располагаются передняя межжелудочковая ветвь левой венечной артерии (рис. 1, 8), большая вена С. (рис. 1, 7), нервное сплетение и отводящие лимфатические сосуды; в венечной борозде правая венечная артерия, нервное сплетение и лимфатические сосуды. Диафрагмальная поверхность С. обращена вниз и прилежит к диафрагме. Она составлена левым желудочком, частично правым желудочком и участками правого и левого предсердий. На диафрагмальной поверхности оба желудочка граничат друг с другом по задней межжелудочковой борозде, в которой проходят задняя межжелудочковая ветвь правой венечной артерии, средняя вена С., нервы и лимфатические сосуды. Задняя межжелудочковая борозда вблизи верхушки С. соединяется с передней, образуя вырезку верхушки сердца. Силуэт фронтальной проекции сердца на пере днюю грудную стенку (рис. 3) имеет правую, нижнюю и левую границы. Правая граница образуется вверху (II—III ребро) краем верхней полой вены, внизу (III—V ребро) — краем правого предсердия. На уровне V ребра правая граница переходит в нижнюю, которая образована краем правого и частично левого желудочков и идет косо вниз и влево, пересекая грудину над основанием мечевидного отростка, к межреберному промежутку слева и далее, пересекая хрящ VI ребра, достигает V межреберного промежутка на 1,5 см кнутри от среднеключичной линии. Левая граница образована дугой аорты, легочным стволом, левым ушком С. и левым желудочком. Места выхода аорты и легочного ствола проецируются на уровне III межреберного промежутка: устье аорты — позади левой половины грудины, а устье легочного ствола — у левого ее края.

    Структура камер С. соответствует его функции как насоса. Правое предсердие с правым желудочком, левое — с левым сообщаются соответственно через правое и левое предсердно-желудочковые отверстия, снабженные клапанами (рис. 2), обеспечивающими направление тока крови из предсердий в желудочки при их диастоле и препятствующими обратному току при систоле желудочков. Сообщение полостей желудочков с артериями регулируется клапанами, расположенными в устьях аорты и легочного ствола. Правый предсердно-желудочный клапан называют трехстворчатым (трикуспидальным), левый — двустворчатым, или митральным.

    Правое предсердие имеет неправильную кубическую форму; емкость его у взрослого человека колеблется в пределах 100—140 мл, толщина стенки составляет 2—3 мм. Справа предсердие образует полый отросток — правое ушко. Внутренняя поверхность его имеет ряд гребней, образованных пучками гребенчатых мышц. На латеральной стенке предсердия гребенчатые мышцы оканчиваются, образуя возвышение — пограничный гребень (crista terminalis), которому на наружной поверхности соответствует пограничная борозда (sulcus terminalis). Медиальная стенка предсердия — межпредсердная перегородка — имеет в центре овальную ямку, дно которой образовано, как правило, двумя листками эндокарда. Высота ямки составляет 18—22 мм, ширина — 17—21 мм. У плода на месте овальной ямки располагается овальное отверстие, сообщающее полости предсердий. Иногда оно сохраняется к моменту рождения, обусловливая смещение артериальной и венозной крови. Сзади в правое предсердие вверху впадают верхняя и нижняя полые вены. Устье нижней полой вены ограничено тонкой (складка эндокарда шириной до 10 мм), которая у плода направляет струю крови к овальному отверстию. Между устьями полых вен стенка правого предсердия выпячивается и образует синус полых вен. В задненижнюю часть предсердия впадает венечный синус сердца, имеющий заслонку.

    Правый желудочек по форме приближается к трехгранной пирамиде (обращенной основанием кверху), медиальная стенка которой относится к межжелудочковой перегородке. Емкость правого желудочка у взрослых 150—240 мл, толщина стенки 5—7 мм. Вес правого желудочка 64—74 г. В правом желудочке выделяют две части: собственно желудочек и артериальный конус, расположенный в верхней левой части желудочка и продолжающийся в легочный ствол. Диаметр отверстия легочного ствола 17—21 мм. Его клапан состоит из 3 полулунных заслонок: передней, правой и левой. В середине каждой полулунной заслонки имеются утолщения (узелки), способствующие более герметичному смыканию заслонок. Внутренняя поверхность желудочка неровная за счет идущих в различных направлениях мясистых трабекул, которые слабо выражены на межжелудочковой перегородке. Правое предсердно-желудочковое (атриовентрикулярное) отверстие, расположенное вверху желудочка (справа и сзади от отверстия легочного ствола), имеет овальную форму; его продольный размер составляет 29—48 мм, поперечный — 21—46 мм. Клапан этого отверстия, как и митральный клапан, состоит из фиброзного кольца; створок, прикрепляющихся своим основанием к фиброзному кольцу (свободные края створок обращены в полость желудочка); сухожильных хорд,

идущих от свободных краев створок к стенке желудочка, к сосочковым мышцам или мясистым трабекулам; сосочковых мышц, образованных внутренним слоем миокарда желудочков. Количество створок клапана лишь немногим чаще, чем в половине случаев, соответствует его обозначению «трехстворчатый»; оно колеблется от 2 до 6, причем большее количество створок встречается при больших размерах атриовентрикулярного отверстия. По месту прикрепления различают переднюю, заднюю и перегородочную створки и соответствующие им сосочковые мышцы, с верхушками которых створки соединены сухожильными хордами. Большое количество сосочковых мышц бывает при увеличенном количестве створок.

    Левое предсердие, имеющее близкую к цилиндрической форму, образует слева вырост — левое ушко. Емкость левого предсердия 90—135 мл, толщина стенки 2—3 мм. Внутренняя поверхность стенок предсердия гладкая, за исключением стенок ушка, где имеются валики гребенчатых мышц. На задней стенке расположены устья легочных вен (по две справа и слева). На межпредсердной перегородке со стороны левого предсердия заметна сросшаяся с перегородкой заслонка овального отверстия (valvula foraminis ovalis). Левое ушко более узкое и длинное, чем правое, оно отграничено от предсердия хорошо выраженным перехватом.

    Левый желудочек имеет коническую форму. Его емкость от 130 до 220 мл, толщина стенки 11—14 мм. Масса левого желудочка 130—150 г. Из-за закругленности левого края С. передняя и задняя стенки левого желудочка нерезко разграничены, медиальная стенка соответствует межжелудочковой перегородке. Ближайший к отверстию аорты участок левого желудочка называется артериальным конусом. Внутренняя поверхность желудочка, за исключением перегородки, имеет многочисленные мясистые трабекулы. Вверху располагаются два отверстия: слева и спереди — овальное левое предсердно-желудочковое (его продольный размер составляет 23—37 мм, поперечный — 17—33 мм), справа и сзади — отверстие аорты. Клапан левого предсердно-желудочкового отверстия (митральный) имеет чаще всего две створки и соответственно две сосочковые мышцы — переднюю и заднюю. Клапан аорты образован тремя полулунными заслонками — задней, правой и левой. Начальная часть аорты в месте расположения клапана расширена (диаметр ее достигает 22—30 мм) и имеет три углубления — синусы аорты.

    Стенки сердца образуются тремя оболочками: наружной — эпикардом, внутренней — эндокардом и расположенной между ними мышечной оболочкой — миокардом. Эпикард — висцеральная пластинка перикарда — является серозной оболочкой. Он состоит из тонкой пластинки соединительной ткани с различным расположением эластических и коллагеновых волокон, покрытой с поверхности мезотелием. Миокард (рис. 5) составляет основную массу стенки сердца. Миокард желудочков отделен от миокарда предсердий фиброзными кольцами, от которых начинаются пучки волокон миокарда. В миокарде желудочков условно можно выделить наружный, средний и внутренний (глубокий) слои. Наружные слои миокарда желудочков общие. Ход волокон наружного и внутреннего слоев имеет вид редкой спирали; средний слой пучков миокарда циркулярный. Гистологически ткань миокарда отличается от поперечнополосатой скелетной мышечной ткани рядом признаков, в т.ч. меньшими размерами клеток миокарда (кардиомиоцитов) и саркомер, наличием в клетке одного ядра, соединением кардиомиоцитов последовательно друг с другом по типу конец в конец посредством вставочных дисков и др. Около 30—40% объема кардиомиоцита занимают митохондрии. Особая насыщенность кардиомиоцитов митохондриями отражает высокий уровень метаболизма ткани, обладающей непрерывной активностью. В миокарде имеется особая система волокон, обладающих способностью проводить импульсы ко всем мышечным слоям С.

и координировать последовательность сокращения стенки камер С. Эти специализированные мышечные волокна составляют проводящую систему сердца. Она состоит из синусно-предсердного и предсердно-желудочкового узлов и пучков (предсердных, межузловых соединительных, предсердно-желудочкового и его ветвей и др.). В ткани проводящей системы С., более адаптированной к анаэробному метаболизму, чем сократительный миокард, митохондрии занимают около 10% клеточного объема, а миофибриллы — около 20%. Эндокард выстилает полость С., включая сосочковые мышцы, сухожильные хорды, трабекулы и клапаны. В желудочках эндокард тоньше, чем в предсердиях. Он, как и эпикард, состоит из двух слоев: субэндотелиального и коллагеново-эластического, покрытых эндотелием. Створка клапана сердца представляет собой складку эндокарда, в которой имеется соединительнотканная прослойка.

    Иннервация сердца происходит из сердечного сплетения, расположенного под эпикардом, большей частью в стенках предсердий, меньшей — в стенках желудочков (рис. 4). Оно образовано ветвями грудного аортального сплетения, а также имеет сердечные ганглии, содержащие синапсы пре- и постганглионарных парасимпатических нервных волокон. В составе ветвей грудного аортального сплетения к С. подходят постганглионарные симпатические, преганглионарные парасимпатические и чувствительные нервные волокна. Волокна сердечного сплетения формируют вторичные интрамуральные сплетения с чувствительными и мигательными волокнами.

    Кровеснабжение сердца осуществляется обычно правой и левой венечной артериями, отходящими от луковицы аорты (рис. 4). В зависимости от преобладающего значения какой-либо из них в обеспечении сердца кровью различают правовенечный (рис. 6) и левовенечный (рис. 7), а также равномерный типы кровоснабжения Левая венечная артерия делится на огибающую и переднюю межжелудочковую ветви. От огибающей артерии отходя несколько ветвей, в т.ч. анастомотическая передняя, предсердно-желудочковые, левая краевая, промежуточная предсердная, задняя левого желудочка, а также ветви синусно-предсердного и предсердно-желудочкового узлов и предсердные ветви. От передней межжелудочковой артерии отделяются ветви артериального конуса, латеральная и перегородочные межжелудочковые. Правая венечная артерия отдает ветвь артериального конуса, ветви синусно-предсердного и предсердно-желудочкового узлов, предсердные и промежуточные предсердные ветви, правую краевую, заднюю межжелудочковую (от нее отходят перегородочные межжелудочковые ветви) и правую заднелатеральную ветвь. Артерии С. ветвятся во всех его оболочках. Благодаря анастомозам в С. может быть коллатеральное кровообращение. Отток крови из вен стенки С. происходит в основном в венечный синус, впадающий в правое предсердие. Кроме того, кровь оттекает непосредственно в правое предсердие через передние вены сердца.

    Лимфоотток осуществляется из лимфокапиллярной сети эндокарда в сосуды миокарда, а из сетей миокарда и эпикарда — в субэпикардиальные лимфатические сосуды. Из них формируются правый и левый главные лимфатические сосуды, впадающие в лимфатические узлы средостения

Физиология

    Сердце работает как насос, нагнетая кровь в артерии в период сокращения желудочков, или систолу, и заполняясь кровью из вен в период расслабления, или диастолу. Деятельность С. как насоса является основным источником механической энергии движения крови в малом и большом кругах кровообращения,

благодаря чему поддерживается непрерывность обмена веществ и энергии в организме. Энергетическое обеспечение этой деятельности зависит почти исключительно от выработки АТФ в окислительном фосфорилировании, протекающем в митохондриях (см. Клетка) и требующем наличия молекулярного кислорода (прекращение поступления кислорода приводит к быстрому уменьшению сократительной способности миокарда). Для аэробного метаболизма С. главными энергетическими субстратами являются жирные кислоты, глюкоза, лактат, пируват (см. Гликолиз) и кетоновые тела, поступающие в кардиомиоциты из плазмы крови, и в меньшей степени — аминокислоты. При наличии жирных кислот и углеводов преимущественными энергетическими субстратами для С. являются жирные кислоты, на окисление которых используется около 70% кислорода, потребляемого сердцем. Транспорт глюкозы в кардиомиоциты увеличивается при повышении концентрации глюкозы, в присутствии инсулина, катехоламинов, а также в условиях гипоксии и уменьшается при повышении концентрации жирных кислот. Из плазмы крови в кардиомиоциты проникают только свободные жирные кислоты (СЖК). Липопротеины и триглицериды (см. Жиры) плазмы крови могут использоваться в энергетическом обмене С. только после их расщепления до СЖК ферментами. В клетках СЖК активируются с использованием АТФ и образованием ацетил-КоА. Продукт b-окисления СЖК ацетил-КоА подвергается окислению в цикле трикарбоновых кислот (см. Обмен веществ и энергии) до углекислоты и воды. Общая скорость аэробного окисления СЖК и углеводов связана со скоростью потребления кислорода, которая связана линейной зависимостью с работой, выполняемой сердцем. При изменении кровообращения от состояния, соответствующего физическому покою организма, до состояния при максимальных физических нагрузках скорость потребления кислорода С. может меняться в пределах от 50 до 300 мкг×атомов на 1 г сухого веса ткани в 1 мин. Содержание в С. высокоэргических фосфатов (см. Макроэргические соединения) в этих условиях практически не меняется, т.к. их количество, потраченное на сокращение С., быстро восполняется за счет синтеза в митохондриях. При этом важное значение имеет не только образование АТФ из АДФ, но и транспорт энергии в кардиомиоцитах, т.к. для сокращения сердца используется только АТФ, локализованная в миофибриллах и около мембран. Транспортную функцию осуществляет фосфокреатин (ФК_р) с участием креатинкиназы, которая катализирует реакцию АТФ + креатин Û ФК_р + АДФ, поддерживая тем самым соотношение АТФ:АДФ на постоянном уровне.

    Преобразование энергии высокоэргических фосфатов в механическую работу сердечных сокращений связано со специфическими физиологическими функциями отдельных структур С., способствующих преобразованию химической энергии в механическую в определенном ритме. Соответственно, кроме свойства сократимости важными объектами физиологического исследования являются такие свойства С., как автоматия, возбудимость (способность возбуждаться под действием раздражителя), проводимость, рефрактерность и др.

Страницы: 1 2 3 4 5 6 7 8