Изнутри полость сердца «наполнена» эндокардом – тонкой (0,6 мм) соединительнотканной оболочкой, образующей клапаны сердца, хорды, папиллярные мышцы и выстилающей все полости сердца.
Сердце окружено околосердечной сумкой, или перикардом, который, в свою очередь, делится на внутренний (эпикард) и наружный.
Околосердечная сумка – это замкнутый серозный мешок, верхушка которого направлена кверху и охватывает корни больших сосудов, задняя поверхность прилегает к пищеводу и нисходящей аорте, а с боков прилежит к медиастинальной плевре. Околосердечная сумка отделяет сердце от соседних органов.
Полые и легочные вены покрыты листком перикарда только частично, что дает возможность сердцу свободно, без всякого трения сокращаться и расслабляться. Этому также помогает прозрачная серозная жидкость, наполняющая перикард.
Вообще сердце плотно укреплено в средостении, с обеих сторон окружено легкими, снизу – диафрагмой, сверху – сосудами.
Главная задача сердца – прокачивать кровь, значит, его важнейшая функция – сократительная. А вот сокращаться через определенный промежуток времени сердце может благодаря возникающим в нем электрическим импульсам. Они возникают и проводятся к сердцу проводящей системой, к которой относятся синусо-предсердный узел, предсердно-желудочковый узел, пучок Гиса с левой и правой ножкой, волокна Пуркинье.
Синусно-предсердный узел (SA-узел) располагается в верхней части правого предсердия, между верхней и нижней полой веной. Именно в этом месте возникают электрические импульсы, отсюда они распространяются далее по сердцу.
Предсердно-желудочковый, или атриовентрикулярный, узел (AV-узел) расположен возле самой перегородки между предсердиями и желудочками. В предсердно-желудочковом узле самая низкая скорость распространения электрических импульсов для того, чтобы предсердия могли сократиться раньше желудочков и перекачать в них кровь. Надо сказать, что предсердно-желудочковый узел – это своеобразный «фильтр» для импульсов из предсердий.
Пучок Гиса, или предсердно-желудочковый пучок, длиной 2 см располагается в межжелудочковой перегородке, затем он делится на левую и правую ножки, которые находятся в левом и правом желудочке соответственно. Поскольку левый желудочек больше правого, он интенсивней сокращается, а левая ножка пучка Гиса делится на переднюю и заднюю ветви. При различных воспалениях и некрозах может нарушаться распространение импульса по пучку Гиса или его ножкам и ветвям.
Конечные разветвления ножек и ветвей пучка Гиса с сократительным миокардом желудочка связывают волокна Пуркинье.
Наглядно познакомиться с проводящей системой сердца поможет рис. 1.2.
Рис. 1.2. Проводящая система сердца
Электрические импульсы возникают в синусно-предсердном узле, то есть в нем генерируется ритм сердца. Нормальный ритм – 60–80 ударов в минуту. Однако в экстренных случаях, когда синусовый узел не работает, становится активным предсердно-желудочковый узел, образующий 40–60 ударов в минуту. Если эти два узла почему-то выходят из строя, то генерировать импульсы начинают ножки и ветки пучка Гиса, волокна Пуркинье. Правда, в данном случае частота сердечных сокращений не превышает 15–40 ударов в минуту.
Для того чтобы сердце сокращалось, необходим правильный электрический импульс. Однако без правильного ионного баланса калия, кальция и натрия, питательных веществ и кислорода такой импульс не сможет возникнуть.
Калий – очень важный в работе сердца микроэлемент. Он регулирует возбудимость сердечной мышцы, разрыхляет клеточные оболочки, делает их проницаемыми для солей, поддерживает определенное давление в крови. Недостаток ионов калия замедляет рост, вызывает судороги мышц, снижает сократимость сердечной мышцы, что провоцирует аритмии. Избыток калия способствует слабости сердечной мышцы, уменьшению частоты сердечных сокращений, может вызвать даже блокаду проведения электрических импульсов от предсердий к желудочкам. Ионы калия часто используют при операциях на открытом сердце, чтобы вызвать его остановку во время расслабления.
Кальций необходим для нормального обмена веществ, он уплотняет клеточные оболочки (мембраны), способствует свертыванию крови, хорошему ритму сердца, а также придает крепость костям и зубам. Без ионов кальция сердце не может сократиться. Однако чрезмерное его накопление в клеточных мембранах приводит к тому, что сердечная мышца не может расслабиться.
Недостаток кальция может вызвать аритмию, учащение сердечного ритма, развить сердечную слабость, вызвать боли в мышцах, спазмы. Избыток ионов кальция увеличивает силу сокращения сердца.
Натрий регулирует давление, обмен веществ, помогает поддерживать кислотно-щелочной баланс в организме, регулирует функции сердечной и скелетных мышц.
Вообще поступление в организм всех необходимых питательных веществ, их нормальное усвоение, нормальный обмен веществ важны для сердца, да и для здоровья в целом. Но об этом немного позже…
Вернемся к сократительной деятельности сердца. Во время сокращения предсердий желудочки расслаблены, и наоборот. Сначала сокращаются предсердия, затем – желудочки, потом наступает короткая пауза между сокращениями (и предсердия и желудочки расслаблены), после чего цикл повторяется. Сокращение сердца называется систолой, расслабление – диастолой.
Правда, не только сокращения сердца продвигают кровь по сосудам. Циркуляции помогают и эластические свойства стенок артерий (стенки вен содержат меньше мышечных волокон, следовательно, они не такие эластичные), и отрицательное давление в грудной полости, и присасывающее действие сердца.
Во время сокращения левого желудочка в артериальное русло поступает около 50 мл крови, давление в артериях в норме составляет 115–145 мм рт. ст., а во время расслабления – 55–90 мм рт. ст.
Нормальной сердечной мышце для работы необходимо усиленное питание – 60–70 % кислорода, поступающего с кровью, так как этот орган забирает из артериальной крови все, что может. При этом миокард снабжается кровью в диастолу, именно в эту фазу сердце отдыхает. Поскольку при слишком высокой частоте сердечных сокращений желудочки не успевают наполниться кровью, а миокард – получить необходимое ему питание, работа сердца снижается.
Конечно, сердце питается не только кислородом. Его клеткам необходимы и питательные вещества, например свободные жирные кислоты, молочная кислота, кетоновые тела, глюкоза. Известно, что 70 % энергии сердце тратит на сокращение миокарда, 10 % – на обновление клеток и 20 % – на перемещение ионов калия, кальция и натрия.
Итак, слишком высокая частота сердечных сокращений (ЧСС) отрицательно сказывается на работе сердца. Но что значит слишком высокая? С какой же частотой сердце сокращается у здорового человека?
Известно, что для взрослого человека ЧСС в покое составляет 60–80 ударов в минуту. Считается, что максимальная ЧСС рассчитывается по следующей формуле:
