Как работает сердце

Сердце – полый мышечный орган, который непрерывно работает с первых недель эмбрионального развития до последних минут жизни. Это своеобразный насос размером с кулак взрослого человека. Ежедневно сердце перекачивает около 7000 литров крови, совершая при этом около 100 000 сокращений.

Строение сердца

Сердце человека располагается в грудной клетке между легкими, слегка смещаясь влево. Оно разделено на четыре камеры: два предсердия (правое и левое) и два желудочка (правый и левый). Предсердия принимают кровь, а желудочки выталкивают ее в кровеносные сосуды.
Между предсердиями и желудочками расположены клапаны – трехстворчатый в правой половине и митральный (двустворчатый) в левой. На выходе из желудочков находятся полулунные клапаны: легочный и аортальный. Они работают как односторонние дверцы, пропуская кровь только в нужном направлении и не давая ей течь обратно.

Стенка сердца состоит из трех слоев: эндокарда (внутренний слой), миокарда (средний мышечный слой) и эпикарда (наружный слой). Миокард – это сердечная мышца, обладающая уникальной способностью сокращаться ритмично и автоматически на протяжении всей жизни. В отличие от скелетных мышц, которые мы контролируем сознательно, сердце работает автономно, подчиняясь собственным внутренним механизмам регуляции. Эта автономность обеспечивается специальными клетками – кардиомиоцитами, которые способны генерировать и проводить электрические импульсы, заставляющие сердечную мышцу сокращаться.

Как работает здоровое сердце

Работа сердца – это непрерывный процесс, который называется сердечным циклом. Он состоит из нескольких фаз: систолы (сокращения) и диастолы (расслабления) предсердий и желудочков. Эти фазы чередуются ритмично, обеспечивая непрерывный ток крови по сосудам.
Чтобы сердце сокращалось правильно и координированно, существует специальная система, которая генерирует и проводит электрические импульсы. Ее называют проводящей системой сердца.
Начинается сердечный цикл с электрического импульса, который возникает в синоатриальном узле (СА-узле), расположенном в правом предсердии. СА-узел часто называют «водителем ритма», так как именно он задает частоту сердечных сокращений. Импульс распространяется по предсердиям, вызывая их сокращение. В результате этого кровь поступает в желудочки.
Затем импульс достигает атриовентрикулярного узла (АВ-узла), который задерживает его на короткое время, давая предсердиям полностью опорожниться. Далее импульс распространяется на желудочки, вызывая их сокращение. Из левого желудочка кровь выбрасывается в аорту, по которой она разносится ко всем органам и тканям. А из правого желудочка – в легочную артерию, направляющую кровь в легкие.

Регуляция сердечной деятельности

Деятельность сердца регулируется нервной и эндокринной системами. Нервная регуляция обеспечивается симпатическими и парасимпатическими отделами вегетативной нервной системы. Симпатические нервы увеличивают частоту и силу сокращений, тогда как парасимпатические (преимущественно блуждающий нерв) оказывают противоположное действие. Баланс этих влияний определяет текущую активность сердца.
Гормоны тоже вносят свой вклад. Например, адреналин, который выделяется при стрессе, учащает сердцебиение. Гормоны щитовидной железы также влияют на ЧСС.
Частота сердечных сокращений у здорового взрослого человека в покое должно составлять 60-80 ударов в минуту. Значения ниже 50 ударов/мин говорят о слишком медленной работе сердца (брадикардия), а выше 100 ударов – о слишком быстрой (тахикардия).

Ночью сердечная деятельность замедляется. Частота сокращений снижается до 50-60 ударов в минуту, ударный объем немного уменьшается. Это связано с преобладанием парасимпатических влияний во время сна и сниженными потребностями организма в кислороде. Примечательно, что многие сердечные приступы регистрируются в ранние утренние часы, когда происходит активация симпатической нервной системы при пробуждении.
В условиях высокогорья, где снижено парциальное давление кислорода, сердце компенсаторно увеличивает частоту сокращений и сердечный выброс. При длительном пребывании в горах происходит адаптация с увеличением количества эритроцитов.
При беременности сердце женщины также претерпевает существенные изменения. Увеличивается объем циркулирующей крови, сердечный выброс возрастает на 30-50 %. Эти изменения необходимы для обеспечения нормального развития плода и подготовки организма к родам.

Заболевания сердца

К сожалению, сердце не всегда функционирует идеально. Существует множество заболеваний, которые могут нарушить его работу. Некоторые из них:

Ишемическая болезнь сердца (ИБС) – возникает из-за недостаточного кровоснабжения миокарда вследствие атеросклероза коронарных артерий. Она проявляется стенокардией – приступами сжимающей боли за грудиной при физической или эмоциональной нагрузке, а в тяжелых случаях – инфарктом миокарда, при котором происходит отмирание участка сердечной мышцы из-за полной закупорки питающей артерии.
Аритмии – нарушения сердечного ритма (слишком частый, слишком редкий или нерегулярный пульс). Возникают при сбоях в проводящей системе сердца. Наиболее распространенные из них – фибрилляция предсердий, желудочковые и предсердные экстрасистолы, атриовентрикулярные блокады. Симптомами аритмий могут быть сердцебиение, перебои в работе сердца, слабость, головокружение, обмороки.
Пороки сердца – бывают врожденными (дефекты перегородок, тетрада Фалло, коарктация аорты) и приобретенными (чаще всего после ревматической лихорадки, инфекционного эндокардита). Они характеризуются нарушением внутрисердечного кровотока из-за патологических изменений клапанов или перегородок.
Сердечная недостаточность – развивается, когда сердце не способно обеспечить адекватный кровоток для удовлетворения потребностей организма. Она проявляется одышкой при нагрузке и в покое, отеками ног, увеличением печени, слабостью, быстрой утомляемостью.

Сердечно-сосудистые заболевания являются одной из основных причин смертности во всем мире. При обнаружении симптомов болезни сердца необходимо срочно обратиться к специалисту для уточнения диагноза и назначения соответствующего лечения.

Лечение основных заболеваний сердца

Тактика лечения заболеваний сердца определяется специалистом согласно клиническим рекомендациям. Методы терапии и выбор препарата зависит от патологии сердечно-сосудистой системы.

Лечение ИБС (Ишемической болезни сердца) направлено на восстановление нормального кровотока в коронарных артериях и предотвращение осложнений. Врач может назначать препараты, снижающие уровень холестерина (статины), препятствующие тромбообразованию (антиагреганты), уменьшающие потребность миокарда в кислороде (бета-блокаторы, нитраты). В некоторых случаях может потребоваться хирургическое вмешательство: ангиопластика (расширение суженного участка артерии с помощью специального баллона) или аортокоронарное шунтирование (создание обходного пути для кровотока в обход пораженного участка артерии).
При артериальной гипертензии рекомендуется изменить образ жизни: отказаться от вредных привычек, ограничить потребление соли, снизить вес. Также врач назначает прием лекарств, снижающих артериальное давление (ингибиторы АПФ, блокаторы рецепторов ангиотензина II, диуретики, бета-блокаторы, антагонисты кальция).
Лечение сердечной недостаточности направлено на улучшение сократительной способности сердца, уменьшение нагрузки на него и устранение симптомов (одышки, отеков, усталости). Для этого назначаются различные группы лекарств: сердечные гликозиды, диуретики, ингибиторы АПФ, бета-блокаторы.
Лечение пороков сердца зависит от его вида и степени выраженности. В некоторых случаях достаточно медикаментозной терапии, но чаще требуется хирургическое вмешательство (протезирование клапанов, пластика дефектов перегородок).

Диагностика заболеваний сердца

Для того, чтобы оценить, как функционирует сердце, врач назначает лабораторные и инструментальные методы исследования.

Электрокардиография (ЭКГ) регистрирует электрическую активность сердца и позволяет выявить нарушения ритма, проводимости, признаки ишемии и гипертрофии.
Эхокардиография визуализирует структуры сердца, оценивает размеры камер, толщину стенок, состояние клапанов, сократительную способность миокарда. Допплеровское исследование позволяет измерить скорость кровотока.
Холтеровское мониторирование ЭКГ регистрирует сердечную активность в течение суток, выявляя эпизодические нарушения ритма. Нагрузочные пробы (велоэргометрия) регистрируют реакцию сердца на физическую нагрузку и выявляют скрытую коронарную недостаточность.
Коронарография, компьютерная и магнитно-резонансная томография предоставляют детальную информацию о состоянии коронарных артерий и сердечной мышцы.

Лабораторная диагностика включает определение липидного профиля, кардиоспецифических ферментов (тропонины, креатинфосфокиназа-МВ), натрийуретических пептидов при сердечной недостаточности.

Источники

Ягмурова Г. Р., Мурадова М. С. Физиология сердца: ключевые научные открытия и их авторы. Наука и мировоззрение, 2024.
Обрезан А. Г., Сережина Е. К. Сердечная недостаточность и кардиомиопатии. ГЭОТАР-Медиа, 2023.