Сердце.

Сердце можно сравнить с насосом, обеспечивающим непрерывное движение крови в организме. Его работа идеально приспособлена к меняющимся потребностям клеток, тканей и органов в притоке крови. Если человек находится в покое, его сердце при каждом сокращении выталкивает в аорту 60—70 мл крови (систолический или ударный объем).

Это составляет за 1 мин около 4 л (минутный объем). При неторопливой ходьбе выброс крови увеличивается в 2—3 раза, т. е. сердце выбрасывает в аорту 8—12 л крови в минуту. При более интенсивной физической нагрузке (бег, быстрый подъем по лестнице и т. п.) сердце усиливает свою работу в 5 раз и больше.

Рис. 3. Большой и малый круг кровообращения (схема):

1 — левый желудочек сердца;

2 — левое предсердие;

3 — правый желудочек;

4 — правое предсердие;

5 — аорта;

6 — легочные вены;

7 — сонная артерия;

8 — капилляры легких;

9 — капилляры головы и верхних отделов туловища;

10 — верхняя полая вена;

11 —легочная артерия;

12—нижняя полая вена;

13 — печеночная вена;

14 — воротная вена;

15 — капилляры желудка;

16 — капилляры селезенки;

17— капилляры кишечника;

18 — капилляры почек;

19—капилляры нижних отделов туловища.

У нетренированных людей увеличение минутного объема при физической работе достигается в основном за счет учащения сердцебиений (иногда до 150—180 ударов в минуту). Сердце спортсмена и физически тренированного человека повышает минутный объем за счет увеличения ударного выброса крови при относительно незначительном учащении сердцебиений. Естественно, что во втором случае сердечная мышца работает в лучших условиях. Ведь учащение сердцебиений происходит за счет укорочения периода расслабления сердечной мышцы (диастолы) и периода покоя (паузы) и, следовательно, за счет сокращения времени отдыха мышцы сердца. Это может привести к ее утомлению. Кроме того, во время диастолы и паузы полости сердца наполняются кровью, при слишком же большом учащении сердцебиений сердце не будет успевать наполняться и поэтому будет выбрасывать меньшее количество крови. Если же сердце при физической нагрузке работает в редком ритме, оно успевает отдыхать во время паузы и увеличивает ударный выброс до 150 и даже 200 мл.

Сердце действует как «простой насос», но нельзя не удивляться его работоспособности: в течение одного года у взрослого оно перекачивает более 3000 тонн крови! Такая интенсивная и непрерывная работа требует обильного снабжения сердечной мышцы питательными веществами. Это осуществляется кровеносными сосудами, густо оплетающими мышцу сердца. Крупные сосуды, питающие сердце, называются коронарными или венечными артериями. Они распадаются на многочисленные мелкие артерии и капилляры.

Большое значение для поддержания нормальной деятельности сердца имеют артериовенозные анастомозы. Так называют кровеносные сосуды, соединяющие артерии сердца с его венами, минуя капилляры. Особенно велико значение артерио-артериальных анастомозов (т. е. соединений артерий с артериями), так как в случае закупорки одной из ветвей, например при атеросклерозе, кровь из другой артерии по анастомозу поступает в те же капилляры. Это помогает избежать омертвения участка сердца — инфаркта миокарда.

Значение анастомозов показали исследования коронарных артерий у людей среднего и пожилого возраста, никогда не страдавших заболеваниями сердца. У некоторых из них обнаружено значительное сужение или полная закупорка одной или нескольких ветвей коронарных артерий. В самой же сердечной мышце не найдено никаких патологических изменений. Во всех этих случаях установлено значительное развитие артерио-артериальных анастомозов, питавших участки миокарда, расположенные по ходу суженного или полностью непроходимого сосуда.

В норме венечные артерии вполне обеспечивают питание сердца, несмотря на то, что оно резко меняет в короткие промежутки времени интенсивность своей деятельности в соответствии с потребностями организма. Чем интенсивнее работает сердце, тем больше возрастают его собственные потребности в питательных веществах, т. е. в увеличении притока артериальной крови. Поэтому в случаях значительного усиления деятельности сердца при физической нагрузке кровоток через венечные артерии может возрасти с 200—250 мл до 3—4 л в минуту. При этом масса крови, протекающая через сердце, оказывается в 10—15 раз больше массы самого сердца.

Характер кровотока в артериях сердца и во всех прочих артериальных сосудах совершенно различен. Так, в момент систолы (сокращения сердца) кровоток в аорте и отходящих от нее артериях ускоряется, во время диастолы (расслабления сердца) несколько замедляется. В сосудах же, питающих сердечную мышцу, наоборот: при сокращении сердца его сосуды, особенно мелкие, сдавливаются. Поэтому во время систолы кровоток в сосудах сердца уменьшается, а во время диастолы увеличивается. Понятно, что при спокойном ритме сердцебиений периоды расслабления и отдыха сердечной мышцы более продолжительны, чем при частом. Это улучшает его кровоснабжение особенно в тот момент, когда диастола совпадает со вдохом, так как при расширении грудной клетки понижается давление и в околосердечной полости, что, в свою очередь, облегчает прохождение крови по артериям сердца.

Активному обмену веществ в сердечной мышце соответствует и большее по сравнению с другими мышцами количество капилляров (в здоровом сердце в 1 мм³ ткани насчитывается до 4000 капилляров), а также более высокая ее чувствительность к недостатку кислорода. В качестве источников энергии в миокарде, как и в прочих тканях организма, служат углеводы и жиры, но сердце нуждается в углеводах больше, чем другие органы, поскольку за их счет оно удовлетворяет более половины своих энергетических потребностей.

Мышца сердца имеет очень важную особенность — она обладает автоматизмом, т. е. способностью сокращаться без внешних стимулов, как бы самопроизвольно. Это обеспечивает очень высокую надежность органа, особенно когда по каким-то причинам нарушается центральная регуляция его работы. Однако автоматический ритм постоянен и не обеспечивает приспособления работы сердца к меняющимся внешним и внутренним условиям.

У здорового человека частота и сила сердечных сокращений изменяются в точном соответствии с потребностями организма. Это достигается с помощью нервных и эндокринных влияний. Первые осуществляются импульсами, поступающими по симпатическим и парасимпатическим (блуждающим) нервам, вторые действуют через кровь, переносящую гормоны, например адреналин.