Строение и общая физиология сердца

Кровь может выполнять свои разнообразные функции, только находясь в постоянном движении. Это движение крови обеспечивается сердцем. Сердце можно рассматривать как два полых мышечных органа-«левое» сердце и «правое» сердце (рис. 19.1), каждое из которых состоит из предсердия и желудочка. Лишенная кислорода кровь от органов и тканей организма поступает к правому сердцу, выталкивающему ее к легким. В легких кровь насыщается кислородом, возвращается к левому сердцу и вновь поступает к органам. Таким образом, правое сердце перекачивает дезоксигенированную кровь, а левое - оксигенированную.

Отделы сосудистой системы. Движение крови по сосудам легких от правого сердца к левому называется легочным кровообращением (малый круг). Кровоснабжение всех остальных органов (и отток крови от них) носит название системного кровообращения (большой круг). Разумеется, фактически оба этих отдела составляют единое кровеносное русло, в двух участках которого (правом и левом сердце) крови сообщается кинетическая энергия (рис. 19.1).

Открытие замкнутой кровеносной системы принадлежит английскому врачу Уильяму Гарвею (1578-1657). В своей знаменитой работе "De motu cordis et sanguinis in animalibus" («О движении сердца и крови у животных»), опубликованной в 1628 г., он с безупречной логикой опроверг господствовавшее тогда представление, введенное Галеном (120-201), который считал, что кровь образуется из пищевых веществ в печени, притекает к сердцу по полой вене и затем по венам поступает к органам и используется ими.

Систола и диастола. Нагнетательная функция сердца основана на чередовании расслабления (диастолы) и сокращения (систолы) желудочков. Во время диастолы желудочки заполняются кровью, а во время систолы они выбрасывают ее в крупные артерии (аорту и легочный ствол). У выхода из желудочков расположены клапаны, препятствующие обратному поступлению крови из артерий в сердце. Перед тем как заполнить желудочки, кровь

притекает по крупным венам (полым и легочным) в предсердия. Систола предсердий предшествует систоле желудочков; таким образом, предсердия служат как бы вспомогательными насосами, способствующими заполнению желудочков.

Артерии и вены. Эти два типа сосудов различаются по тому, в каком направлении течет по ним кровь, но не по составу самой крови. По венам кровь поступает к сердцу, а по артериям оттекает от него. В системном кровообращении оксигенированная кровь течет по артериям, а в легочном-по венам. Таким образом, когда кровь, насыщенную кислородом, называют «артериальной», имеют в виду системное кровообращение.

Строение сердца у плода. Функциональное разделение сердца на правый (легочный) и левый (системный) отделы происходит только после рождения. У плода же предсердия сообщаются при помощи овального отверстия, а аорта и легочная артерия соединяются широким артериальным протоком (боталлов проток) (рис. 19.2). Таким образом, в период внутриутробного развития предсердия и желудочки действуют как единый полый орган, легкие же находятся в спавшемся, нефункционирующем состоянии, и кровоток в них мал. Кровь плода насыщается кислородом в плаценте.

Изменении сердца у новорожденных. После рождения, в связи со становлением легочного дыхания, легкие расправляются, гидродинамическое сопротивление их сосудов падает и давление в левом предсердии становится больше, чем в правом. В результате клапан, расположенный у овального отверстия, прилегает к этому отверстию и временно прикрывает его; одновременно начинается постепенное заращение артериального протока. Такая перестройка сосудистой системы завершается за две недели; к этому сроку и овальное отверстие, и артериальный проток полностью закрываются. Это приводит к тому, что параллельное соединение обоих отделов сердца (у плода) превращается в последовательное (рис. 19.2). Вследствие такой реорганизации сосудистого русла рабочая нагрузка на левое сердце становится значительно больше, чем на правое. Поскольку сопротивление сосудистого русла легких примерно в 8 раз меньше, чем в системном кровообращении, правый желудочек должен затрачивать на выброс крови в малый круг меньшую силу, чем левый при выбросе

ГЛАВА 19. ФУНКЦИЯ СЕРДЦА 455

крови в большой круг. В результате этой разницы в рабочей нагрузке левый желудочек развивается интенсивнее, и мышечная масса его становится в три раза больше, чем правого. У взрослого человека масса сердца составляет около 0,5% общего веса тела.

Функциональные возможности сердца. Требования, предъявляемые организмом к системе кровообращения, существенно варьируют, поэтому деятельность сердца должна изменяться в широких пределах. Так, минутный объем сердца человека в покое (количество крови, выбрасываемой желудочком за 1 мин) составляет около 5 л, а при тяжелой физической нагрузке возрастает почти до 30 л. Оптимальная адаптация сердца возможна лишь в том случае, если все его функции (распространение возбуждения, сокращение, деятельность клапанов, коронар-

 

Рис. 19.1. А. Камеры сердца и крупные сосуды (вид спереди) направление кровотока указано стрелками. 6. Схема взаимосвязи обеих половин сердца с большим и малым кругами кровообращения

 

Рис. 19.2. А. Сердце плода; обе половины сердца соединены параллельно; легочное сосудистое русло обособлено. Б. После рождения соединение правого и левого сердец становится последовательным в результате развития легочного кровообращения и закрытия «шунтов»-овального отверстия в межпредсердной перегородке и артериального протока, соединяющего аорту и легочную артерию

ное кровообращение и т.д.) изменяются в строгом соответствии друг с другом. Малейшие отклонения от нормы могут привести к серьезным нарушениям сердечной деятельности.