А ритм звучит… как барабанная дробь
Наше сердце совершает 42 миллиона ударов в год. Эту цифру берут из расчета частоты сердечных сокращений в состоянии покоя – 80 ударов в минуту (уд. / мин.), но у здорового взрослого человека данный показатель может разниться от 60 до 100 уд. / мин. Каждый удар сердца выбрасывает в нашу сердечно-сосудистую систему порядка 70 мл крови – по 5 л ежеминутно. При выполнении физических упражнений этот показатель увеличивается в шесть раз.
Наука сердцебиения – это настоящее произведение искусства. Скоординированная и управляемая последовательность событий позволяет двум предсердиям синхронно сокращаться и наполнять желудочки кровью. При расслаблении предсердий желудочки сокращаются и выбрасывают от 50 % до 70 % имеющейся в них крови. Затем следует краткий период отдыха и цикл повторяется.
Электрические импульсы
Цикл начинается с синусно-предсердного узла. Это особый участок сердечной мышцы, состоящий из нервных клеток, которые могут генерировать электрический импульс без вмешательства со стороны мозга. Синусно-предсердный узел – это прародитель пейсмейкеров (водителей ритма). Он располагается в правом предсердии и с четко заданными интервалами проводит импульс по предсердиям, заставляя их сокращаться. Пройдя через сердце, импульс заходит в тупик, известный как предсердно-желудочковый узел (узел Тавара). В этом месте соединения предсердий и желудочков случайные передвижения недопустимы. Чтобы попасть в желудочки, импульс должен пройти через группу соединительных волокон, или предсердно-желудочковый пучок (пучок Гиса), а затем распространиться в желудочках. Это хитрое разветвление не дает импульсу одновременно достигать и желудочков, и предсердий, поэтому желудочки сокращаются на 100 миллисекунд позже.
Проведение электрического импульса по сердцу – строго регламентированная процедура. Основными действующими лицами, создающими и проводящими этот импульс, являются синусно-предсердный и предсердно-желудочковый узлы, а также пучки Гиса и ножки пучков Гиса.
Но нельзя сказать, что наше сердце совершенно обособлено от мозга. Нервные импульсы, идущие от мозга, нужны сердцу, чтобы понять, когда ускоряться или замедляться. Такие сигналы передаются через симпатические и парасимпатические нервы вегетативной нервной системы (см. параграф «Это автоматика» на стр. 219–222).
Сердечный цикл
В момент сердцебиения сердце пребывает в двух разных состояниях: систоле (сокращения камер) и диастоле (расслабления камер).
Диастола. При расслаблении предсердий правое заполняется ненасыщенной кислородом кровью из полой вены, а левое – насыщенной кислородом кровью из легочной вены.
Систола. При сокращении желудочков и повышении давления предсердно-желудочковые клапаны закрываются, а полулунные – открываются. Далее ненасыщенная кислородом кровь из правого желудочка поступает в легочную артерию через полулунный клапан легочного ствола и распределяется по легким. Через полулунный клапан аорты насыщенная кислородом кровь из левого желудочка проходит по аорте и распределяется по всему телу. Клапаны открываются и закрываются с характерным звуком «тук-тук». После фазы сокращения желудочков следует краткая фаза заслуженного отдыха – диастолы.
Диастола (наполнение сердца)
Систола (биение сердца)
Увидеть биение сердца
Электрокардиограмма (ЭКГ) – это запись электрических импульсов, возникающих при биении сердца. К коже в области сердца прикрепляют специальные датчики для обнаружения электрических сигналов. Затем эти датчики подключаются к электрокардиографу, который регистрирует электрическую активность сердца. Электрокардиограмма показывает различные стадии сердечного цикла. Они проявляются в виде характерных волн электрической активности, каждая из которых имеет свою уникальную форму. Форма этих волн показывает, бьется сердце в нормальном или ненормальном ритме.
Четыре буквы в ЭКГ обозначают одно полное сердцебиение.
Транспортная сеть
Наше тело состоит из обширной сети кровеносных сосудов. Эти сосуды разветвляются, уменьшаясь в размерах и перенося жизненно важные питательные вещества во все части нашего тела. Кровеносная сеть настолько обширна, что если ее развернуть, то она как минимум дважды обогнет весь земной шар.
Эта ветвистая система не только образует каркас и основу, но также формирует транспортные пути для переноса крови. Кроме того, крошечные кровяные русла под кожей помогают регулировать температуру. Терморегуляция происходит за счет сужения (для сохранения тепла) или расслабления (для выделения тепла) кровеносных сосудов. Это возможно благодаря тому, что стенки большей части кровеносных сосудов состоят из мышц.
Типы кровеносных сосудов
Наши кровеносные сосуды делятся на два основных «лагеря». Кровеносные сосуды из лагеря А относятся к артериальной системе и переносят кровь от сердца к тканям. Чтобы сосуд приняли в лагерь А, он должен обладать толстой, эластичной и мускулистой оболочкой, которая сможет устоять под сильным давлением со стороны сердца и поможет проталкивать кровь вперед. Представители лагеря В относятся к венозной системе. Их роль заключается в сборе и транспортировке крови к сердцу. Эти кровеносные сосуды более тонкие, потому что испытывают меньшее давление. Кроме того, у них есть клапаны, которые контролируют однонаправленность тока крови.
Артерии и вены отличаются по толщине стенок и диаметру просвета.
Существует еще один, третий тип (меньший по размеру), играющий свою важную роль в циркуляции крови. Капилляры служат неким связующим мостиком между двумя лагерями и облегчают процесс обмена материалами между кровью и тканями. Эти крошечные и часто недооцененные сосуды как раз и находятся в прямом контакте со всеми клетками нашего тела. Причем в процессе этого взаимодействия они создают собственное капиллярное сообщество.
Капилляры
Капилляры состоят из одного слоя эндотелиальных клеток, покрытых тонкой мембраной. Диаметр капилляра не превышает ширины одного эритроцита. Больше всего капилляров находится в мышцах, поскольку последние нуждаются в постоянном питании. Капилляры настолько тонкие, что кровь и тканевая жидкость без проблем обмениваются питательными веществами. Вокруг ткани образуется целая сеть капилляров – капиллярное русло. Оно соединяет артериальную систему с дренажной системой организма – венами.
