Серце по праву визначено найважливішим органом людського тіла: ще з давніх-давен вважалося, що душа розташована за грудиною і залишає тіло з останнім ударом. Закладання органу відбувається на шостий тиждень внутрішньоутробного розвитку. Значимість адекватного функціонування всіх структур серця визначає довжину та якість життя кожної людини. Тому знання основних складових анатомії та фізіології органу необхідне для ясного розуміння можливих проблем та їх наслідків.
Як влаштоване людське серце?
Серце (лат. сor) – м'язово-порожнинне утворення, яке забезпечує адекватне постачання крові до всіх клітин та тканин. Особливість органу полягає в автономності: індивідуальної іннервації та регулювання скорочувальної функції. Однак м'язові, клапанні та структури провідної системи вкрай чутливі до змін у всьому організмі.
Топографія органу: серце розташовується у грудній порожнині в комплексі структур середостіння (освіти, що знаходиться між двома легенями), займаючи середню нижню частину. Орган «лежить» на діафрагмі, укладений у серцеву сумку – перикард. Бічні стінки прилягають до коріння легень і магістральних судин.
Схематичне зображення внутрішньої структури серця:
При загальному клінічному огляді шляхом перкусії (побиття) по передній стінці грудної клітини визначається відносна та абсолютна серцева тупість. Переважна частина органу знаходиться з лівого боку, права межа – на зовнішньому краю грудини.
Вислуховують діяльність серця, функціонування клапанів за допомогою фонендоскопу в точках їхньої проекції.
Анатомія
Морфологічна структура серця визначається експертами по-різному. Анатомічно орган ділять на праву та ліву половину, які з'єднуються за допомогою судин великого та малого кола циркуляції крові.
Під час внутрішньоутробного розвитку серце відбувається різні стадії формування камер. У разі незавершеного процесу при народженні зберігаються патологічні шунти між лівими та правими відділами, що спричиняють порушення гемодинаміки.
Камери (порожнини) обох половин з'єднані між собою за допомогою отворів, де напрямок потоку регулюється діяльністю стулчастих структур клапанів.
Стінка органу представлена трьома основними оболонками:
- ендокард – вистилає внутрішню поверхню серця, формує сухожильні хорди (нитки) та клапанний апарат;
- міокард – м'язовий шар, що формує стінку органу, міжшлуночкову перегородку та папілярні м'язи;
- епікард - зовнішня сполучнотканинна оболонка, яка вважається внутрішнім листком навколосерцевої сумки. Між шарами перикарду є невелика кількість (до 2 мл) рідини, що забезпечує гладке ковзання органу під час різних фаз серцевого циклу.
Запальні патології навколосерцевої сумки або реактивні зміни на тлі інших захворювань (наприклад, панкреатиту або гострої ниркової недостатності) ведуть до підвищеного синтезу рідини, яка перешкоджає розширенню порожнин серця та адекватному притоку крові.
Камери
Схема будови серця має на увазі поділ органу на половини, які представлені чотирма основними та двома додатковими камерами.
| Права частина | Ліві відділи |
|---|---|
| Передсердя (атріум), що збирає кров із великим вмістом вуглекислого газу (венозну) з усього організму | Передсердя, куди впадають чотири легеневі вени, що несуть артеріальну кров із високою концентрацією кисню |
| Шлуночок, який з'єднаний з верхньою камерою через атріовентрикулярний отвір. Трактор, що виносить, несе кров по малому колу для газообміну | Шлуночок - найбільша камера з товстим шаром м'язових волокон, скорочення яких забезпечує адекватний викид крові для доставки на периферію |
| Вушко – порожнина невеликих розмірів, поєднане з передсердям (менше, ніж ліворуч) | Вушко – додаткова камера з входом до атріуму |
Клінічне значення вушок – додатковий обсяг, яким заповнюється серце за підвищених навантажень. Однак застій крові в камерах підвищує ризик розвитку тромбів (згустків) з можливим рознесенням у судини мозку або міокарда та подальшим інсультом чи інфарктом.
Клапані структури
Регуляція потоку крові в певному напрямку визначається клапанними структурами, похідними сполучнотканинної внутрішньої оболонки (ендокарда). У гемодинамічній системі органу виділяють чотири основні клапани:
- мітральний (лівий атріовентрикулярний) – представлений двома стулками, що відкриваються у порожнину шлуночків під час скорочення передсердь;
- аортальний (складається із трьох стулок) – розташований на виході з лівого шлуночка;
- тристулковий, що визначає рух крові у правих відділах;
- клапан легеневої артерії (тристулковий), що регулює потік рідини зі шлуночка в малий круг циркуляції крові.
Змикання та відкриття стулок клапанів забезпечується скороченням папілярних м'язів та довжиною сухожильних хорд (занадто короткі або довгі волокна останніх ведуть до недостатності апарату та зворотного закидання крові).
Судинна система органу
Постійна м'язова робота серця вимагає великої кількості енергії, що поставляється по вінцевих артеріях з поживними речовинами та киснем. Коронарні судини органу відокремлюються від аорти безпосередньо біля основи стулок клапана.
Виділяють дві основні артерії, що кровопостачають міокард:
- Права, що виходить з аорти на задню поверхню серця, забезпечує трофіку правого передсердя та шлуночка.
- Ліва, яка огинає передсердя і лягає в передню борозну, забезпечує кровопостачання основної м'язової маси серця (ліві відділи, міжшлуночкова перегородка та передня стінка). Порушення кровотоку в цій судині найчастіше викликає болі та відчуття поколювання за грудиною.
Існують індивідуальні особливості відходження артерій, тому за контрастних методів дослідження виділяють різні типи кровопостачання серця.
Відтік венозної крові відбувається за однойменними судинами, що відкриваються невеликими отворами в порожнину правого передсердя.
Як виглядає серце під мікроскопом?
Структура серця організована трьома основними оболонками, клітинна будова яких визначається функціями, що виконуються. Мікроскопічне розташування тканин у розрізі (гістологія) представлено в таблиці:
| Шар | Картина під мікроскопом |
|---|---|
| Ендокард (тканини клапанів, сухожильних хорд та папілярних м'язів, внутрішня оболонка) |
|
| Міокард | М'язові волокна, збудовані з одно- або двоядерних клітин. Скорочувальні білки мають поперечну смугастість, як у скелетній мускулатурі. Окремі волокна з'єднуються між собою за допомогою дисків. Останні сприяють швидкому поширенню скорочення по всій масі серцевого м'яза |
| Система серця, що проводить | Атипові кардіоміоцити (м'язові) клітини трьох типів:
|
| Епікард – внутрішній листок перикарду | Тонка оболонка із сполучної тканини, що містить еластичні та колагенові волокна. |
На фото представлено гістологічну будову серця (м'язового шару):
Кола кровообігу: куди і звідки рухається кров судинами?
Основна функція серця – забезпечувати адекватну доставку крові всім структурам організму. Реалізується це завдання за допомогою узгодженої роботи кардіоваскулярної та дихальної системи.
Схематичне зображення кровообігу в організмі:
У функціональній анатомії виділяють два кола, якими рухається кров (великий і малий) і проходять етапи забезпечення організму киснем, поживними речовинами та виведення токсичних метаболітів (продуктів обміну).
Велике коло
Транспортується артеріальна кров по великому колу циркуляції, що починається з порожнини лівого шлуночка. Під час скорочення останнього рідина надходить в аорту - найбільша судина людського організму, окремі гілки якої доставляють поживні речовини по всьому тілу:
- коронарні судини;
- підключична артерія, розгалуження якої живлять органи голови, шиї, структури верхньої кінцівки;
- міжреберні та бронхіальні, що забезпечують трофіку органів середостіння, легень та структур грудної стінки;
- черевний стовбур, ниркові та брижові артерії живлять усі органи травного тракту, сечовидільної системи, черевну стінку;
- Біфуркація (роздвоєння) аорти на загальні клубові артерії забезпечує трофіку структур малого тазу, нижніх кінцівок.
Транспортується кров судинами з поступовим звуженням діаметра: від артерій та артеріол до капілярів. Клітинна стінка останніх має великі пори, через які переміщається кисень та поживні речовини до тканин за градієнтом концентрації.
Забір відпрацьованої крові відбувається в кінцевому відділі капіляра, потім по венула і до магістральних порожнистих вен, які впадають у порожнину правого атріуму:
- нижня – від структур черевної порожнини, малого тазу, м'яких тканин ніг;
- верхня – від органів голови та шиї, частини грудної порожнини.
Мале коло
Венозна кров, що надходить у праві відділи серця, збагачена вуглекислим газом, високі концентрації якого мають пригнічуючу дію на дихальний та судинно-руховий центр головного мозку. Виводиться газ за допомогою малого кола кровообігу, що починається з правого шлуночка:
Легеневий стовбур, який поділяється на праву та ліву артерію.- Пайові та сегментарні артерії.
- Легкові капіляри, що входять до складу аерогематичного бар'єру. Тонкі стінки альвеол та судин сприяють переміщенню кисню та вуглекислого газу по дифузійному механізму (градієнту концентрації).
- Венули, які впадають у магістральні вени (по дві від кожної легені) та несуть кров у ліве передсердя.
Легеневий стовбур, який поділяється на праву та ліву артерію.Назва судин визначається не складом крові, а напрямом по відношенню до серця: по венах рухається рідина до органу, по артерії від нього.
Серцевий цикл
Адекватне кровопостачання організму забезпечується злагодженим скороченням м'язових волокон серцевої стінки, що визначають цикл роботи органу.
Виділяють дві основні фази:
- систола – скорочення;
- діастола – розслаблення.
Різна швидкість проведення імпульсу за атиповими кардіоміоцитами з наявністю затримки в атріовентрикулярному вузлі забезпечує скоординовану роботу органу: під час систоли передсердь кров проникає у шлуночки. Останні перебувають у фазі розслаблення, що формує достатній обсяг заповнення рідиною (у лівому до 100 мл).
Під час скорочення шлуночків відкриваються клапани аорти та легеневої артерії, стулки атріовентрикулярних сполук закриті – кров йде до кола циркуляції. На периферичних судинах визначається пульс, а ділянку грудної клітки – биття серця.
У цей час передсердя знаходяться у фазі діастоли та заповнюються кров'ю з порожнистих (праві відділи) та легеневих вен (ліві).
Існує твердження, що серце півжиття працює і половину – відпочиває, оскільки тривалість систоли та діастоли – однакова (по 0,4 секунди).
Функції серця
Серце по праву вважається головним органом людського тіла, тому що порушення його функцій спричиняє тотальні розлади, а зупинка діяльності веде до смерті пацієнта.
Основні функції людського серця:
автоматизм - самостійний синтез нервових імпульсів для скорочення міокарда;- провідність - атипові клітини забезпечують налагоджену роботу різних відділів м'язів органу;
- насосна функція – перекачування крові організмом з достатнім тиском для доставки до периферії;
- газообмін забезпечується з допомогою роботи малого кола за принципом градієнта концентрації кисню;
- ендокринна роль – у стінці лівого передсердя виробляється натрійуретичний гормон, що впливає роботу нирок і виведення солей з організму.
автоматизм - самостійний синтез нервових імпульсів для скорочення міокарда;Висновки
Життєво важливими системами людського тіла вважаються кардіоваскулярна та дихальна. Будова та функції серця безпосередньо визначають роботу інших органів за рахунок адекватного кровопостачання головного мозку, ендокринних залоз та нирок.
