Глава 1
Строение сердца, его работа и функции
Прежде чем узнавать о том, что такое кардиограмма и как ее расшифровать, обязательно нужно разобраться, что представляет собой сердце, как оно работает.
Сердце – это мышечный орган, расположенный в грудной клетке слева от грудины. Обычно основание сердца находится на уровне второго ребра, а верхушка – слева у пятого межреберья.
В среднем сердце взрослого здорового мужчины весит 300 г, женщины – 220 г. Правда, при увеличении массы тела и роста, развитии мускулатуры сердце тоже растет. Вообще считается, что сердце имеет размер кулака.
Сердце представляет собой упрощенный конус, имеющий верхушку, основание, передневерхнюю и нижнюю поверхности. Оно может располагаться в грудной клетке горизонтально, вертикально и косо.
У людей с широкой и короткой грудной клеткой сердце как бы поднимается над диафрагмой и ложится на нее, принимая горизонтальное положение. Очень часто такое расположение сердца наблюдается у женщин. Если у человека узкая и длинная грудная клетка, сердце как бы опускается и вытягивается, приобретая вертикальное положение. Бывает, что у людей не очень широкая, но и не очень узкая грудная клетка, диафрагма не поднята и не опущена, тогда сердце принимает промежуточное косое положение.
Сердце – это своеобразный насос, который прокачивает кровь из вливающихся в него венозных стволов и прогоняет ее в артерии.
Полость сердца состоит из четырех камер: двух предсердий и двух желудочков. Между предсердиями и желудочками есть отверстия, которые прикрываются клапанами. Эти клапаны открываются со стороны предсердий в сторону желудочков для того, чтобы кровь могла проходить только из предсердий в желудочки.
Между левым предсердием и левым желудочком находится двустворчатый, или митральный, клапан, между правым предсердием и правым желудочком – трехстворчатый, или трискупидальный, клапан.
Из левого желудочка выходит аорта, а из правого – легочная артерия. Это самые крупные сосуды. Вход в аорту закрывает аортальный клапан, состоящий из трех полулунных створок. Он открывается при сокращении левого желудочка, кровь поступает в аорту, при расслаблении клапан закрывается.
Легочный клапан расположен при входе в легочный ствол. При сокращении правого желудочка под давлением крови этот клапан открывается, кровь поступает в легочные артерии, а затем под действием обратного тока крови и расслабления правого желудочка он закрывается. Таким образом, легочный клапан не дает крови попасть из легочного ствола в правый желудочек.
В левом предсердии находятся четыре легочные вены, а в правом – верхняя и нижняя полые вены. Венозная кровь из нижних частей тела поступает в нижнюю полую вену, из верхних – в верхнюю полую вену. Затем она попадает в правое предсердие, в правый желудочек и далее через легочную артерию в легкие (рис. 1.1).
В легких легочная артерия разделяется на мелкие ветви и капилляры. В этих маленьких сосудах кровь насыщается кислородом и переносится в левое предсердие. Затем кровь поступает в левый желудочек, из которого через аорту и аортальную сеть разносится ко всем органам и тканям. Артериальная кровь переносит по организму не только кислород, но и питательные вещества, которые всасываются в кровь через капилляры кишечника, и гормоны, и другие физиологически активные вещества. В печени же, почках, потовых железах кровь освобождается от всех вредных и токсических веществ.
Вообще, расстояние, которое кровь проходит от левого желудочка до правого предсердия, называется большим кругом кровообращения. Его главная задача – кровоснабжение всего организма.
Рис. 1.1.
Циркуляция крови от правого желудочка до левого предсердия – это малый круг кровообращения, цель которого – провести венозную кровь через легкие, где она сможет насытиться кислородом и превратиться в артериальную.
Но вернемся непосредственно к сердцу. Известно, что полости сердца сформированы из миокарда – мышечных волокон. Миокард предсердий всегда тоньше миокарда желудочков (толщина миокарда предсердий 2–3 мм, левого желудочка – 7–8 мм, правого желудочка – 3–4 мм). Миокард предсердий состоит из двух слоев отдельных мышечных волокон, последовательно соединенных друг с другом вставочными дисками (некрусами), а миокард желудочков – из трех.
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.
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:
220 – возраст в годах.
Иначе говоря, в 20 лет ЧСС не должна превышать 200 ударов в минуту, в 60 – 160.
Интересно, что при увеличении температуры тела на 1 градус ЧСС увеличивается на 10 ударов. Так что по пульсу можно определить температуру тела.
Все системы в организме работают согласованно, как одно целое, особенно если они выполняют общую функцию. Поскольку сердечно-сосудистая и дыхательная системы связаны, в норме на одно дыхательное движение (вдох – выдох – пауза) приходится около четырех сокращений сердца. Правда, в зависимости от индивидуальных особенностей на одно дыхательное движение также может приходиться и три с половиной сердечных сокращения, и пять.
Симпатическая нервная система с помощью адреналина и норадреналина увеличивает ЧСС, сократимость, возбудимость и проводимость миокарда, она как бы встряхивает человека, заставляет действовать.
Парасимпатическая нервная система, наоборот, уменьшает эти параметры, выделяя ацетилхолин, помогает успокоиться. Именно поэтому надавливание на область солнечного сплетения, на глазные яблоки, любое натуживание, кашель, обливание холодной водой, вызов рвоты провоцируют резкое уменьшение ЧСС.
И симпатическая, и парасимпатическая нервные системы – часть вегетативной нервной системы, регулирующей деятельность внутренних органов и обмен веществ, в том числе выработку гормонов, так что работать они должны в паре. Если же, например, в сердце посылают сигналы только симпатические нервы, то у человека увеличится частота сердечных сокращений, повысится артериальное давление, малейший стресс выведет из равновесия.
