Задумывались ли вы, сколько ударов делает сердце за минуту? Точное число зависит от возраста и индивидуальных особенностей, но в среднем оно совершает 60–70 ударов в минуту. Если подсчитать, за сутки сердце совершает около 80 тысяч ударов, за год – 30 миллионов, а за 80 лет жизни – более 2 миллиардов! Огромная цифра!
Люди с давних времен пытались понять, как сердце способно биться без остановки? Считали, что его движение поддерживает особая «жизненная сила», поступающая из воздуха. Лишь в XVII веке ученые выяснили: сердце работает как насос, перекачивая кровь по сосудам (подробнее мы поговорим об этом в главе 3). Лишь к началу XX века тайна такой продуктивной работы сердца была разгадана.
Наше сердце бьется благодаря электрическим импульсам, которые проходят друг за другом по его стенкам. Эта система управления называется проводящей системой сердца.
Сердце – не просто «мешок» с кровью, а сложный орган, состоящий из четырех камер: правое предсердие и правый желудочек, левое предсердие и левый желудочек.
Чтобы кровь циркулировала, камеры должны сокращаться и расслабляться строго по очереди, в определенном порядке. Если бы камеры работали независимо друг от друга, кровь бы попросту застаивалась.
Проводящая система сердца имеет свою иерархию, подобно большой компании, – есть начальник и подчиненные.
«Генеральный директор» сердца – это расположенный в верхней части правого предсердия синусовый узел, создающий ритм. Он первым дает команду, выполняет роль естественного «кардиостимулятора» и отвечает за создание регулярных электрических импульсов.
Эти сигналы затем поступают в атриовентрикулярный узел, также известный как узел Ашоффа – Тавары. Он получил название в честь японского патолога Тавары Сунао и его немецкого наставника Людвига Ашоффа, первыми обнаруживших его в 1906 году. Этот узел расположен практически в центре сердца, между всеми четырьмя камерами, и здесь происходит небольшая задержка сигнала, прежде чем он переходит к волокнам Пуркинье через пучок Гиса и его правую и левую ножки. Волокна Пуркинье – это уже не точка, а целая сеть линий, доходящая до каждого уголка сердца, чтобы обеспечить синхронное сокращение мышцы. Получается, чем «ниже по рангу» стоит элемент системы, тем больше ему приходится «суетиться», распространяя команды.
Когда в проводящей системе сердца возникает сбой, команды перестают передаваться должным образом, в связи с чем возникают различные формы аритмий. Например, из-за нарушения работы синусового узла темп передачи импульса сбивается и количество сердечных сокращений уменьшается, возникает синусовая аритмия. Сбои в работе атриовентрикулярного узла могут приводить к атриовентрикулярной (АВ) блокаде.
При этом мы знаем, что сердцебиение не бывает постоянным. При стрессе или физической нагрузке частота сокращений увеличивается – эту регулировку осуществляет вегетативная нервная система, которая автоматически контролирует жизненно важные функции организма.
Я часто объясняю устройство органов на примере шашлыка или жареной курицы. Многие люди хорошо знакомы с видом мышц и внутренностей коров или кур, поэтому им легче представить их форму. То же самое и с сердцем: если когда-нибудь видели настоящее «сердечко», то знаете – это не символ из открыток, а плотный комок мышц, называемых «миокард».
Он отличается от мышц рук и ног тем, что его невозможно контролировать сознательно. Никто не заставит сердце биться, как и остановиться. Мышцы, работающие независимо от нашего желания, называются «непроизвольные». А мышцы, которые, наоборот, можно контролировать, называются «произвольные». Миокард – классический пример непроизвольной мускулатуры.
Когда мы пребываем в состоянии покоя, сердце перекачивает около пяти литров крови в минуту. При этом общий объем крови в организме взрослого человека также составляет примерно пять литров. Выходит, за одну минуту кровь совершает полный оборот по телу!
Однако этот показатель сильно меняется при физической нагрузке – с увеличением частоты сердечных сокращений возрастает и сила сокращения миокарда, позволяя увеличить объем перекачиваемой крови до 35 литров в минуту!
Таким образом, сердце – это орган, ритмично сокращающийся подобно насосу. Также при расширении оно втягивает кровь, выполняя функцию вакуума. Чтобы сердце эффективно выталкивало ее, необходимо, чтобы аналогичное количество крови поступало взамен. Поэтому важна не только сила сокращения сердечной мышцы, но и эффективность расслабления.
Область медицины, специализирующаяся на сердце и сосудах, называется кардиологией. Кровь, выталкиваемая из сердца, циркулирует по всему телу, поэтому предмет изучения кардиологии – не только сердце, но и вся система кровообращения.
Рис. 7. Два круга кровообращения
Важно, что циркуляция состоит из двух схем: легочное (малое) кровообращение и системное (большое) кровообращение. Кровообращение – это процесс переноса кислорода, полученного из внешней среды, ко всем тканям организма.
Если кратко описать эти два круга, выглядят они следующим образом.
1. Кровь, поступающая в легкие, получает кислород из воздуха.
2. Он с кровотоком попадает в левое предсердие.
3. Из левого желудочка кровь распространяется по всему организму, где кислород потребляется органами.
4. Кровь забирает выделившийся органами углекислый газ.
5. Далее с растворенным в ней углекислым газом возвращается в правое предсердие.
6. Затем из правого желудочка снова направляется в легкие, где «сбрасывает» углекислый газ и получает новый кислород. Этот процесс называется «газообменом».
Получается, кровь описывает «восьмерку» вокруг сердца, перемещаясь между легкими и остальными органами и тканями.