2. Камеры сердца, отверстия и клапаны сердца.
Рассмотрено: На заседании ЦМК ОД и ОПД Протокол № 1 от 31 августа 2022 г. Председатель ЦМК ОД и ОПД ___________ О. А. Шимова |
| |||
Раздел 3: | Организменный уровень. Функциональные системы организма. Организм как единое целое | |||
Лекция 16: | «Анатомия и физиология сердца» | |||
План
1. Сердце – расположение, внешнее строение, анатомическая ось, проекция на поверхность грудной клетки
2. Камеры сердца, отверстия и клапаны сердца.
3. Строение стенки сердца – эндокард, миокард, эпикард, расположение, физиологические свойства.
4. Строение перикарда.
5. Сосуды и нервы сердца.
6. Проводящая система сердца
7. Внешние проявления сердечной деятельности (сердечный толчок, сердечные тоны).
8. Сердечный цикл. Фазы и продолжительность.
9. Механизмы регуляции сердечной деятельности (нервная, гуморальная, местные механизмы – закон Старлинга, Бейнбриджа).
1. Сердце – расположение, внешнее строение, анатомическая ось, проекция на поверхность грудной клетки
Сердце (латинское – cor, греческое - cardia) – это полый мышечный орган, принимающий кровь из вен и прогоняющий кровь в артериальную систему. Масса 220-300 г (0,40-0,46% от массы тела).
Расположение: находится в грудной полости в переднем средостении, большая часть слева от срединной плоскости, лежит на диафрагме. Спереди прилежит к грудине и хрящам рёбер, с боков и частично спереди прикрыто лёгкими, сзади соприкасается с органами заднего средостения, снизу с диафрагмой. Форма конусовидная. Широкая часть – основание, направлено вверх, назад и вправо; верхушка направлена книзу, кпереди и влево.
Анатомическая ось сердца расположена косо сверху вниз, справа налево и сзади наперёд, под углом 40° во фронтальной плоскости. Сердце повёрнуто так, что правые отделы лежат более кпереди, а левые – кзади.
Поверхности:
· грудино-рёберная поверхность, выпуклая, обращена вперёд к грудине и хрящам рёбер
· средостенная поверхность, образована предсердиями, обращена назад к органам заднего средостения
· диафрагмальная поверхность – к диафрагме.
Борозды:
· венечная борозда проходит вокруг сердца на границе между предсердиями и желудочками
· межжелудочковые борозды идут от венечной борозды по направлению к верхушке сердца, переходя друг в друга: передняя – на грудино-рёберной поверхности, задняя – на диафрагмальной поверхности.
Вдоль этих борозд проходят коронарные артерии и вены сердца. В правое предсердие впадают верхняя и нижняя полые вены. В левое предсердие впадают 4 лёгочные вены. Из правого желудочка выходит лёгочный ствол, из левого желудочка выходит аорта. Аорта несёт кровь в сосуды большого круга кровообращения, из которых по верхней и нижней полым венам, кровь поступает в правое предсердие. Лёгочный ствол несёт кровь в малый круг кровообращения, а по 4 лёгочным венам кровь возвращается в левое предсердие.
Проекция на поверхность грудной клетки:
· верхняя граница сердца определяется по верхнему краю хрящей третьей пары рёбер
· правая граница проходит от верхнего края третьего правого рёберного хряща на 1-2 см правее грудины вертикально вниз до пятого правого рёберного хряща
· левая граница идёт косо от верхушки сердца к хрящу третьего левого ребра (проходит середину расстояния между левым краем грудины и левой средне-ключичной линией)
· верхушка сердца определяется в левом пятом межреберье на 1 см кнутри от левой среднеключичной линии.
У новорождённых и детей грудного возраста сердце располагается высоко и лежит почти поперечно.
В конце первого года жизни ребёнка сердце переходит в косое положение.
У 2-3 летних детей преобладает косое положение сердца.
У детей до 1 года: нижняя граница сердца расположена на один межрёберный промежуток выше, чем у взрослых; верхняя граница находится на уровне 2-го межреберья; верхушка сердца проецируется в четвёртом левом межрёберном промежутке кнаружи от среднеключичной линии; правая граница сердца наиболее часто располагается по правому краю грудины или на 0,5-1,0 см вправо от неё.
Проекция клапанов у новорождённых находится выше, чем у взрослых.
Трёхстворчатый клапан проецируется на середину грудины на уровне прикрепления к грудине IV ребра.
Двухстворчатый клапан проецируется у левого края грудины на уровне третьего рёберного хряща.
Полулунные клапаны лежат на уровне III ребра, как у взрослых.
2. Камеры сердца, отверстия и клапаны сердца
Камеры сердца. Сердце четырёхкамерное, делится продольной перегородкой на две не сообщающиеся друг с другом половины – правую и левую. В левой половине сердца протекает артериальная кровь, в правой – венозная. Каждая половина сердца делится поперечной перегородкой на верхнюю камеру – предсердие и нижнюю камеру – желудочек. Предсердия и желудочки каждой половины сообщаются между собой через предсердно-желудочковые отверстия. Стенка каждого предсердия спереди образует выпячивания – ушки. На внутренней поверхности желудочков находятся сосочковые мышцы – выступы мышечной оболочки сердца и мясистые трабекулы, от которых идут сухожильные хорды к краям створчатых клапанов.
Отверстия сердца:
В правом предсердии находятся 4 отверстия: отверстия верхней и нижней полых вен, отверстие венечного синуса и предсердно-желудочковое отверстие.
В левом предсердии находится 5 отверстий: 4 отверстия лёгочных вен и предсердно-желудочковое отверстие.
В правом желудочке – 2 отверстия: предсердно-желудочковое и отверстие лёгочного ствола.
В левом желудочке – 2 отверстия: отверстие аорты и предсердно-желудочковое отверстие.
Клапаны сердца являются производными эндокарда, препятствуют обратному току крови, обеспечивают перемещение крови в полостях сердца в одном направлении.
Двустворчатый клапан (митральный) находится между левым желудочком и левым предсердием. Имеет две створки: переднюю и заднюю.
Трёхстворчатый клапан находится между правым предсердием и правым желудочком. Имеет три створки: переднюю, заднюю, медиальную треугольной формы. При сокращении миокарда желудочков свободные края створок смыкаются и отделяют предсердия от желудочков. При сокращении сосочковых мышц сухожильные хорды натягиваются и удерживают створки клапанов в закрытом положении, и кровь обратно в предсердия не поступает.
Полулунные клапаны находятся между левым желудочком и аортой, правым желудочком и лёгочным стволом. При сокращении миокарда желудочков полулунные заслонки током крови прижимаются к стенкам аорты и лёгочного ствола, и кровь свободно проходит из желудочков в сосуды. При расслаблении миокарда желудочков кровь заполняет карманы полулунных клапанов, края заслонок смыкаются и не пропускают кровь обратно в желудочки.
Места выслушивания клапанов:
· 2-х створчатый (митральный) клапан выслушивается в области верхушки сердца
· 3-х створчатый клапан – в месте прикрепления мечевидного отростка к телу грудины
· клапан аорты – во втором межреберье справа у края грудины
· клапан лёгочного ствола – во втором межреберье слева у края грудины.
3. Строение стенки сердца – эндокард, миокард, эпикард, расположение, физиологические свойства
Стенка сердца имеет 3 слоя:
Наружный – эпикард, является внутренним листком перикарда. Эпикард состоит из тонкой соединительной ткани, охватывает сердце, восходящую часть аорты и лёгочного ствола, конечные отделы полых и лёгочных вен и ограничивает сердце от соседних органов.
Средний – миокард, состоит из сердечной поперечно-полосатой мышечной ткани, сокращается непроизвольно. Сердечные мышечные волокна состоят из мышечных клеток – кардиомиоцитов и атипичных сердечных миоцитов, которые образуют проводящую систему сердца. Кардиомиоциты миокарда последовательно соединены посредством вставочных дисков (нексусов) в единую мышечную сеть - функциональный синцитий, который обеспечивает ритмичное и почти синхронное сокращение всех рабочих мышечных волокон. Кардиомиоциты имеют прямоугольную форму, содержат 1-2 ядра, цитоплазму, миофибриллы, большое количество митохондрий. Мышечная оболочка предсердий имеет два слоя: поверхностный – циркулярный и глубокий – продольный. Мышечная оболочка желудочков имеет 3 слоя: наружный и внутренний – продольный и средний – циркулярный. Наружные волокна в области верхушки сердца переходят во внутренние продольные волокна, между ними находятся циркулярные мышечные волокна среднего слоя. мышечные волокна предсердий и желудочков начинаются от фиброзных колец, расположенных вокруг предсердно-желудочковых отверстий, полностью отделяющих миокарда предсердий и желудочков. Мышечные волокна предсердий не переходят в мышечные волокна желудочков, поэтому они сокращаются не одновременно. Фиброзные кольца образуются также вокруг отверстий аорты и лёгочного ствола. Они образуют фиброзный скелет сердца, служат местом прикрепления клапанов. Миокарда левого желудочка толще правого. Толщина миокарда предсердий не превышает в норме 2-3 мм, левого желудочка – до 1 см, правого желудочка – 5-7 мм.
Внутренний – эндокард выстилает сердце изнутри, срастается с миокардом сердца. Эндокард со стороны полостей сердца выстлан эндотелием, за счёт которого эндокард абсолютно гладкий. Эндокард образует клапаны.
4. Строение перикарда.
Перикард сердца – околосердечная сумка (сердечная сорочка), окружает сердце как мешок, обеспечивает его свободное движение. Изолирует сердце от окружающих органов, является опорой для коронарных сосудов. Перикард состоит из двух листков: внутреннего (эпикарда) и наружного. Между листками перикарда находится щель, заполнена небольшим количеством серозной жидкости. Жидкость уменьшает трение листков перикарда.
Функции перикарда:
· ограничительная: создаёт и поддерживает форму сердца, ограничивает сердце от внезапного растяжения
· защитная: от инфекций в окружающих тканях и органах
· амортизирующая функция перикардиальной полости с жидкостью при ударах, падениях и даже при ходьбе.
Сосуды сердца: правая и левая коронарные артерии и сопровождающие их вены.
5. Сосуды и нервы сердца
Сосуды сердца:
1) правая и левая коронарные артерии;
2) венечная пазуха сердца, большая, средняя и малая вены сердца.
Нервы сердца:
1) Парасимпатические волокна блуждающего нерва уменьшает частоту сокращений сердца, суживает просвет коронарных артерий;
2) Симпатические нервы ускоряют ритм сердца, расширяют просвет коронарных артерий.
6. Проводящая система сердца.
Проводящую систему сердца образуют атипические волокна, входящие в состав миокарда. Проводящая система сердца обеспечивает ритмическое сокращение сердца. Проводящая система сердца включает:
· узлы, которые образованы скоплением атипических мышечных клеток;
· пучки и волокна, с помощью которых возбуждение передаётся на клетки миокарда сердца.
Она состоит из следующих частей:
· синоатриальный узел (синусно-предсердный узел, узел Киса-Флека);
· атриовентрикулярный узел (предсердно-желудочковый узел, узел Ашоффа-Тавара);
· пучок Гиса (предсердно-желудочковый пучок), ножки пучка Гиса
· волокна Пуркинье.
Начинается проводящая система сердца синоатриальным узлом, расположенным в правом предсердии, в области правого ушка и места впадения верхней полой вены. Он является ведущим узлом, в нём автоматически возникают импульсы, определяющие частоту и ритм сокращения, поэтому его называют водителем ритма. Ег7о ритм 60-80 импульсов в минуту (синусовый ритм). Этот узел передаёт возбуждение на миокард предсердий, который сокращается. Одновременно возбуждение передаётся по пучку Бахмана на атриовентрикулярный узел, который находится в правом предсердии в верхней части межжелудочковой перегородки у места впадения нижней полой вены. Он способен создать импульсы с частотой 40-50 импульсов в минуту. От этого узла отходит пучок Гиса, связывает миокард предсердий с миокардом желудочков и в межжелудочковой перегородке делится на правую и левую ножки, которые опускаются к верхушке сердца и в миокарде желудочков заканчиваются волокнами Пуркинье. Возбуждение по пучку Гиса передаётся к ножкам пучка Гиса, волокнам Пуркинье и миокард желудочков сокращается. Между волокнами Пуркинье и типичнымы мышечными волокнами сердца имеются переходные клетки, в которых скорость проведения возбуждения замедляется. Задержка обеспечивает последовательное сокращение предсердий и желудочков, координацию их работы, поэтому сокращение желудочков начинается только после того, как полностью завершается сокращение предсердий. В норме атриовентрикулярный узел и пучок Гиса являются только передатчиками возбуждения от ведущего узла. Способность к автоматизму присуща и этим узлам только в меньшей степени и проявляется при патологии.
Проводящая система сердца обеспечивает:
· автоматию сердца;
· последовательность сокращений предсердий и желудочков, благодаря атрио-вентрикулярной задержке;
· надёжность работы сердца при повреждении одного водителя ритма его до определённой степени может заменить другой:
· синхронное сокращение всех отделов желудочков, что увеличивает их мощность.
Основные свойства мышцы:
· возбудимость, способность миокарда отвечать на действие раздражителя возбуждением;
· проводимость, способность миокарда проводить возбуждение;
· сократимость, сокращается медленно в режиме одиночного сокращения, не переходит в состояние тетануса (длительное сокращение), так как возникновение тетануса нарушило бы насосную функцию сердца;
· автоматия, способность сердца ритмично сокращаться под влиянием импульсов, возникающих в самом сердце без участия внешних нейрогуморальных факторов. Свойством автоматии обладают только атипические волокна, которые образуют проводящую систему сердца.
7. Внешние проявления сердечной деятельности (сердечный толчок, сердечные тоны).
К внешним проявлением работе сердца относятся верхушечный толчок, тоны сердца, артериальный и венозный пульсы, уровень АД.
1. Верхушечный толчок можно ощутить кончиками пальцев, т.е. при пальпации в левом пятом межреберье по средне-ключичной линии, а у худых людей и увидеть. Он обусловлен изменением формы, объёма и пространственного расположения сердца при сокращении. Эти сведения можно получить путём простукивания грудной клетки – перкуссии. Более точные данные можно получить путём рентгеноскопии сердца.
2. Тоны сердца – это звуки, возникающие во время работы сердца. 1 тон - систолический, протяжный и низкий. Возникает в начале систолы желудочков. Причины возникновения: колебания створок створчатых клапанов при захлопывании; колебания мышц при сокращении желудочков; колебания натягивающихся сухожильных нитей. II тон – диастолический, короткий и высокий. Возникает в начале диастолы желудочков при захлопывании полулунных клапанов. Тоны сердца можно определять в любом участке грудной клетки, но лучше всего они прослушиваются: первый тон в области верхушки сердца и у основания мечевидного отростка грудины, второй тон – во втором межреберье слева и справа от грудины. Тоны сердца прослушиваются при помощи стетоскопа, фонендоскопа или непосредственно ухом. Выслушивание тонов является важным методом исследования работы сердца.
8. Сердечный цикл. Фазы и продолжительность
Сердечный цикл – однотипная последовательность системы и диастолы камер сердца.
Ритмическое сокращение сердца вызывает перекачивание крови из предсердий в желудочки, из желудочков в аорту и лёгочный ствол и создаёт разницу давления крови в артериях и венах, благодаря чему кровь движется. В деятельности сердца наблюдается два периода: сокращение (систола) и расслабление (диастола). Весь сердечный цикл длится 0,8 сек. и делится на три фазы:
· систола предсердий – 0,1 сек. Сокращаются предсердия, так как давление крови в предсердиях повышается до 4-5 мм рт.ст., открываются створчатые клапаны и кровь движется в желудочки. Кровь обратно в вены не поступает, так как сокращаются устья вен, впадающих в предсердия. Полулунные клапаны закрыты. Диастола желудочков 0,5-0,56 сек.;
· систола желудочков – 0,3 сек: - фаза напряжения – 0,05 сек., створчатые и полулунные клапаны закрыты, створки предсердно-желудочковых клапанов плотно смыкаются и отделяют предсердия от желудочков. Папиллярные мышцы желудочков сокращаются, сухожильные хорды створок клапанов натягиваются и не дают вывернуться в сторону предсердий. Когда давление в желудочках будет больше чем в артериях, начинается фаза изгнания. Фаза изгнания – 0,25 сек. Давление в желудочках увеличивается (в правом 25-30 мм рт.ст., в левом 120 мм рт.ст.). Полулунные клапаны открываются, и кровь выбрасывается в аорту и лёгочный ствол. Диастола предсердий – 0,7-0,75 сек.
· общая диастола – 0,4 сек. Давление в желудочках понижается, становится ниже, чем в аорте и лёгочном стволе, полулунные клапаны закрываются, так как кровь заполняет кармашки полулунных клапанов и обуславливает их смыкание. створчатые клапаны и устья вен открыты, и кровь свободно протекает из верхней и нижней полых вен в правое предсердие и из 4-х лёгочных вен в левое предсердие, а из предсердий поступает в желудочки. Затем цикл сердечной деятельности повторяется.
Каждый цикл начинается с возникновения возбуждения в синоатриальном узле, возбуждение передаётся к миокарду предсердий, они сокращаются (систола предсердий). Затем одновременно возбуждение передаётся на атриовентрикулярный узел, пучок Гиса, ножки Гиса, волокна Пуркинье, миокард желудочков, и желудочки сокращаются (систола желудочков). Импульсы затухают и наступает общая диастола. Затем начинается следующий цикл с возникновения возбуждения в синоатриальном узле.
9. Механизмы регуляции сердечной деятельности
Регуляция кровообращения в организме человека осуществляется нервной системой и гуморально.
Нервная регуляция кровообращения осуществляется сосудодвигательным центром и вегетативной нервной системой. Основной сосудодвигательный центр, расположенный в продолговатом мозге, состоит из двух отделов: сосудосуживающего (прессорного) и сосудорасширяющего (депрессивного). Раздражение прессорного отдела вызывает сужение артерий и повышение АД, а раздражение депрессорного - расширение артерий и падение АД.
Вегетативная нервная система иннервирует все сосуды, кроме капилляров. Симпатические нервы сужают сосуды, парасимпатические нервы – расширяют их. В стенках сосудов имеются чувствительные нервные волокна, связанные с рецепторами, которые воспринимают изменения АД, химического состава крови, напряжение стенки сосуда и т.д. Участки, где скапливается много рецепторов, называются рефлексогенными зонами (дуга аорты, сонный синус, лёгочный ствол, брюшная аорта в области отхождения брыжеечных артерий). Сужение сосудов называется вазоконстрикцией, а расширение – вазодилятацией.
Гуморальная регуляция происходит под действием гормонов и биологически активных веществ.
Сосудосуживающие вещества: адреналин, норадреналин (гормоны мозгового слоя надпочечников), вазопрессин (гормон задней доли гипофиза), ангиотензин, серотонин и т.д.
Сосудорасширяющие вещества: гистамин, ацетилхолин, тканевые гормоны (кинины, простагландины), молочная кислота, СО2, ионы калия, магния и т.д.
Регуляция работы сердца. В связи с тем, что сердце не является изолированным от организма, его работу надо рассматривать при участии ЦНС и эндокринной системы.
Нервная регуляция. Сердечно-сосудистый центр находится в продолговатом мозге.
1. Симпатические нервы: увеличивают силу и частоту сердечных сокращений.
2. Парасимпатические нервы: уменьшают силу и частоту сердечных сокращений.
Законы сердечной деятельности. В стенке сердца имеются внутрисердечные сплетения, которые функционируют по своим законам:
· Закон О.Франка-Э.Старлинга (закон сердечного волокна). Чем больше растянуто сердечное мышечное волокно, тем сильнее оно сокращается.
· Закон Ф.Бейнбриджа (закон сердечного ритма). Чем больше приток крови, тем больше сила и частота сердечных сокращений.
Эти законы обычно проявляются одновременно. Они приспосабливают работу сердца к изменяющимся условиям существования: изменению положения тела и отдельных его частей в пространстве, двигательной активности и т.д. Эти законы относятся к механизмам саморегуляции, за счёт которых изменяется сила и частота сердечных сокращений.
Гуморальная регуляция. На деятельность сердца оказывают влияние и гуморальные факторы.
Усиливают работу сердца: адреналин, норадреналин, тироксин, ионы кальция, АТФ, снижение рН, увеличение уровня мочевины и молочной кислоты.
Ослабляют работу сердца: ацетилхолин, недостаток О2, закисление внутренней среды, ионы калия.
ОСНОВНАЯ ЛИТЕРАТУРА:
М.Р.Сапин «Анатомия и физиология человека», 2020 г., стр. 349-362
А.А.Швырев «Анатомия и физиология человека», стр.267-278