Анатомия, физиология и гигиена сердечно - сосудистой системы.

Основное значение сердечно-сосудистой системы состоит в снабжении тканей и органов кровью. Кровь непрерывно движется по сосудам, что дает ей возможность выполнять все жизненно важные функции. К сердечно­сосудистой системе относятся сердце и сосуды - кровеносные и лимфа­тические (рис. 70). У человека, как и у других млекопитающих, сосудистая система замкнута, представлена двумя кругами кровообращения (большим и малым) и характеризуется тем, что давление в ней относительно велико и по­стоянно и кровь быстро возвращается к сердцу. Для поддержания давления в промежутках между сердечными сокращениями в системе необходимо нали­чие эластичных стенок. Помимо этого, потребности в кровоснабжении раз­ных органов не только различны, но постоянно меняются в зависимости от деятельности снабжаемых кровью органов. Отсюда становится необходимым существование ряда специальных контролирующих и регулирующих интен­сивность кровообращения механизмов.

8.1. Сердце: строение и работа

Сердце - центральное звено сердечно-сосудистой системы. Оно пред­ставляет собой биологический насос, благодаря работе которого кровь дви­жется по замкнутой системе сосудов. Только за сутки сердце взрослого чело­века перекачивает более 6000 литров крови. Суточная работа сердца равно­ценна усилию, которое необходимо для того, чтобы поднять груз весом в 200 кг на высоту ] 00 м. Физические нагрузки на организм значительно увеличи­вают эти цифры. Например, при интенсивной мышечной работе объем крови, прошедший через сердце только за 1 час, может достигать 2000 - 2500 л. Та­кая интенсивная работа сердца возможна только при условии его обильного кровоснабжения. Действительно, сердце человека, составляя всего 1/200 | часть от общей массы тела (около 300 г у мужчин и около 220 г - у женщин), •потребляет 1/10 часть циркулирующей крови. Одна из отличительных особенностей сердечной мышцы - обилие митохондрий в ее клетках, что связано с интенсивно протекающими здесь процессами обмена веществ. В резуль-i тате обмена веществ и освобождается энергия, необходимая для работы сердца. Сердце расходует от 7 до 20% всей энергии, которая освобождает­ся в организме.

8.1.1. Строение сердца

Сердце человека - полый мышечный орган, имеющий форму конуса, его дайна - 10 - 14 см. Сердце располагается в грудной полости внизу, слева и изолировано от других органов перикардом или сердечной сумкой. В перикардиальной полости, так же как и в плевральной щели, находится серозная жидкость, которая уменьшает трение при сердечных сокращениях.

Сердце делится на правую и левую половины сплошной перегород­кой (предсердно-желудочковой). Каждая половина состоит из двух отде­лов: предсердия и желудочка, которые соединяются между собой предсердно-желудочковым отверстием, закрывающимся створчатым клапаном (рис. 72). В левой половине клапан состоит из двух створок, в правой - из трех. Клапаны открываются в сторону желудочков. Этому способствуют су­хожильные нити, которые одним концом прикрепляются к створкам клапа­нов, а другом - к сосочковым мышцам, расположенным на стенках желу­дочков.

Во время сокращения желудочков сухожильные нити не дают вы­ворачиваться клапанам в сторону предсердия. В стенке желудочков имеются также отверстия, ведущие в сосуды, отходящие от сердца - аорту и легочный ствол. На границе левого желудочка и аорты, правого желудочка и легочного ствола имеются полулунные клапаны (по три створки в каждом). Они за­крывают просветы аорты и легочного ствола и пропускают кровь из желудоч­ков в сосуды, но препятствуют обратному току крови из сосудов в желудоч­ки. И полулунные и створчатые клапаны представляют собой разные по фор­ме складки эндокарда и прикрепляются к внутреннему периметру колец мяг­кого скелета сердца.

Скелет сердца образован четырьмя фиброзными (со­стоящими из плотной оформленной волокнистой соединительной ткани, по­хожей на ткань сухожилий и связок и обладающей выраженными упругими свойствами) кольцами, которые лежат в стенках предсердно-желудочковых отверстий и в основаниях аорты и легочного ствола. Все кольца соединены между собой перемычками и служат опорой также и для мышц желудочков и предсердий.

Стенка сердца состоит из трех слоев: внутреннего - эндокарда, обра­зованного эпителием (имеющим общее происхождение с эпителием сосудов), среднего — миокарда - мышечного и наружного - эпикарда, состоящего из соединительной ткани. Миокард состоит из особой поперечно-полосатой тка­ни, которая сокращается непроизвольно. Это самая толстая и мощная в функ­циональном отношении часть стенки сердца. Предсердия имеют мышечный слой, отделенный от мускулатуры желудочков. Мышечный слой предсердий тоньше, чем мышечный слой желудочков. Стенка левого желудочка толще, чем правого. Последнее вызвано тем, что требуется большая сила для протал­кивания крови по большому кругу кровообращения, т.к. длина его сосудов, (а, следовательно, - и сопротивление) значительно больше, чем малого круга. Стенка левого желудочка состоит в основном из мощной циркулярной мус­кулатуры. Ее волокна образуют полость, а снаружи и внутри этой полости от основания к верхушке сердца идут спиральные мышцы. Стенка же правого желудочка состоит, главным образом, из спиральных мышц, а его цирку­лярная мускулатура развита относительно слабо. Такие различия в строении отражают функциональные особенности, т.е. те усилия, которые развиваются каждым из желудочков.

В состав миокарда входят:

1. типичные мышечные клетки - кардиомиоциты, обеспечивающие сократительную деятельность сердца (рабочий миокард) и

2. атипичные сердечные миоциты, формирующие так называемую проводящую систему сердца. Эти клетки обладают способностью к генерации спонтанной (без внешнего стимула) ритмической ак­тивности, распространению возбуждения ко всем мышечным сло­ям и координации последовательности сокращения камер сердца (рис. 73).

Клетки рабочего миокарда соединяются друг с другом с помощью особых вставочных дисков, в состав которых входят нексусы (см. раздел 1), что обеспечивает функциональное единство миокарда. Эта особенность организации является основой для проявления закона "все или ничего". Суть этого закона заключается в том, что при действии раздра­жителя сердце либо отвечает сокращением всех рабочих мышечных волокон, либо (если раздражитель подпороговой силы) не отвечает совсем. Этим свойством сердечная мышца отличается от скелетных мышц и нервов, где каждая клетка возбуждается изолированно.

Сердечная мышца характеризуется высоким уровнем кислородно­го окисления. Поэтому она чрезвычайно чувствительна к недостатку кисло­рода. В отличие от скелетных мышц, которые при кратковременных на­грузках покрывают свои энергетические потребности за счет анаэробного (бескислородного) окисления, ткань сердца работает только за счет аэроб­ного окисления, которое происходит в митохондриях. Основная их функция - образование АТФ. Причем, все количество внутриклеточного АТФ за се­кунду обновляется несколько раз. Помимо АТФ большое значение имеет еще одно макроэргическое соединение - креатинфосфат,

Мышечные клетки взрослого сердца не делятся и практически не способны к регенерации. Компенсаторные приспособления мышцы сердца при гибели клеток (инфаркте) и при длительной повышенной нагрузке про­исходят только за счет увеличения внутриклеточных структур неповрежден­ных клеток, их гипертрофии.