17.3: Серце
- Page ID
- 5779
Клуб даб, клуб даб, lub dub... Ось так зазвичай описується звук серця, що б'ється. У нормальному здоровому серці це єдині два звуки, які повинні бути чутні при прослуховуванні серця через стетоскоп. Якщо помічник лікаря чує щось відмінне від нормальних звуків луб даб, це ознака можливої аномалії серця. Що змушує серце видавати характерні луб дуб звуки? Читайте далі, щоб дізнатися.
Серце - м'язовий орган за грудиною (грудиною), трохи лівіше центру грудної клітини. Нормальне серце дорослого розміром приблизно з кулак. Функція серця полягає в перекачуванні крові по судинам серцево-судинної системи. Безперервний потік крові по системі необхідний для забезпечення всіх клітин організму киснем і поживними речовинами і для виведення їх метаболічних відходів.
будова серця
Серце має товсту м'язову стінку, яка складається з декількох шарів тканини. Внутрішньо серце розділене на чотири камери, по яких протікає кров. Кров тече всього в одному напрямку через камери завдяки серцевим клапанам.
Серцева стіна
Як показано на малюнку\(\PageIndex{2}\), стінка серця складається з трьох шарів, званих ендокардом, міокардом і перикардом.
- Ендокард - це самий внутрішній шар серцевої стінки. Він складається в першу чергу з простих епітеліальних клітин. Він охоплює камери серця і клапани. Тонкий шар сполучної тканини приєднується до ендокарда до міокарда.
- Міокард - це середній і найтовстіший шар серцевої стінки. Він складається з серцевого м'яза, оточеного каркасом колагену. У міокарді існує два типи клітин серцевого м'яза: клітини кардіостимулятора, які мають здатність легко скорочуватися; і клітини кардіостимулятора, які проводять електричні імпульси, які змушують кардіоміоцити скорочуватися. Близько 99 відсотків клітин серцевого м'яза складають кардіоміоцити, а решта 1 відсоток - клітини кардіостимулятора. Міокард забезпечується кровоносними судинами і нервовими волокнами через перикард.
- Епікард - це третій шар, який є частиною перикарда, захисного мішка, який охоплює і захищає серце. Перикард складається з двох мембран (вісцеральний перикард називається епікардом і парієтальним перикардом), між якими знаходиться заповнена рідиною порожнина. Рідина допомагає пом'якшити серце, а також змащує його зовнішню поверхню.
Камери серця
Як показано на малюнку\(\PageIndex{3}\), чотири камери серця включають дві верхні камери, звані передсердями (сингулярні, передсердя) і дві нижні камери, які називаються шлуночками. Передсердя також називають приймальними камерами, оскільки кров, що надходить у серце, спочатку потрапляє в ці дві камери. Праве передсердя отримує кров з верхньої і нижньої частини тіла через верхню порожнисту вену і нижню порожнисту вену відповідно; а ліве передсердя отримує кров з легенів через легеневі вени. Шлуночки також називають розвантажувальними камерами, оскільки кров, що виходить з серця, проходить через ці дві камери. Правий шлуночок скидає кров в легені через легеневу артерію, а лівий шлуночок скидає кров до решти тіла через аорту. Чотири камери відокремлені один від одного щільною сполучною тканиною, що складається в основному з колагену.
Серцеві клапани
На малюнку\(\PageIndex{3}\) також показано розташування чотирьох клапанів серця. Клапани серця дозволяють крові надходити з передсердь в шлуночки і від шлуночків до легеневої артерії і аорти. Клапани побудовані таким чином, що кров може протікати через них тільки в одному напрямку, запобігаючи тим самим зворотний потік крові. Чотири клапани:
- тристулковий клапан, що дозволяє крові надходити з правого передсердя в правий шлуночок.
- мітральний клапан, що дозволяє крові надходити з лівого передсердя в лівий шлуночок.
- легеневий клапан, що дозволяє крові надходити з правого шлуночка в легеневу артерію.
- аортальний клапан, що дозволяє крові надходити з лівого шлуночка в аорту.
Трикуспідальний і мітральний клапани також називаються атріовентрикулярними (або AV) клапанами, оскільки вони знаходяться між передсердям і шлуночком. Легеневий і аортальний клапани також називають напівмісячними клапанами, оскільки вони мають форму півмісяця.
Коронарний кровообіг
Кардіоміоцити м'язових стінок серця є дуже активними клітинами, оскільки відповідають за постійне биття серця. Ці клітини потребують безперервного надходження кисню і поживних речовин. Вуглекислий газ і продукти життєдіяльності, які вони виробляють, також повинні постійно видалятися. Кровоносні судини, які переносять кров до клітин серцевого м'яза і від них, складають коронарний кровообіг. Відзначимо, що кровоносні судини коронарного кровообігу забезпечують тканини серця кров'ю і відрізняються від кровоносних судин, які несуть кров до камер серця і з них як частина загального кровообігу. Коронарні артерії постачають багату киснем кров до клітин серцевого м'яза. Коронарні вени видаляють дезоксигенаційну кров з клітин серцевого м'яза.
- Є дві коронарні артерії: права коронарна артерія, яка постачає праву частину серця, і ліва коронарна артерія, яка постачає ліву частину серця. Ці артерії багаторазово розгалужуються на менші та менші артерії і, нарешті, на капіляри, які обмінюються газами, поживними речовинами та продуктами життєдіяльності з кардіоміоцитами.
- У задній частині серця дрібні серцеві вени стікають у більші вени і, нарешті, у велику серцеву вену, яка спорожняється в праве передсердя. У передній частині серця дрібні серцеві вени стікають безпосередньо в праве передсердя.
Циркуляція крові через серце
На малюнку\(\PageIndex{4}\) показано, як кров циркулює по камерах серця. Праве передсердя збирає кров з двох великих вен, верхньої порожнистої вени (з верхньої частини тіла) і нижньої порожнистої вени (з нижньої частини тіла). Кров, яка збирається в правому передсерді, перекачується через тристулковий клапан в правий шлуночок. З правого шлуночка кров перекачується через легеневий клапан в легеневу артерію. Легенева артерія переносить кров до легенів, де потрапляє в легеневий кровообіг, віддає вуглекислий газ, підхоплює кисень. Насичена киснем кров повертається з легенів по легеневих венах (яких чотири) і надходить в ліве передсердя серця. З лівого передсердя кров перекачується через мітральний клапан в лівий шлуночок. З лівого шлуночка кров перекачується через аортальний клапан в аорту, яка згодом розгалужується на більш дрібні артерії, які несуть кров по всьому іншому тілу. Після проходження через капіляри і обміну речовинами з клітинами кров повертається в праве передсердя через верхню порожнисту вену і нижню порожнисту вену, і процес починається заново.
Серцевий цикл
Серцевий цикл відноситься до єдиного повного серцебиття, яке включає в себе одну ітерацію луб і дуб звуків, почутих через стетоскоп. Під час серцевого циклу передсердя і шлуночки працюють узгоджено, так що кров ефективно перекачується через серце і з нього. Серцевий цикл включає дві частини, звані діастолою і систолою, які проілюстровані на малюнку\(\PageIndex{5}\).
- Під час діастоли передсердя скорочуються і перекачують кров в шлуночки, при цьому шлуночки розслабляються і наповнюються кров'ю з передсердь.
- Під час систоли передсердя розслабляються і збирають кров з легенів і тіла, в той час як шлуночки скорочуються і викачують кров з серця.
Електростимуляція серця
Нормальне, ритмічне биття серця називається синусовим ритмом. Встановлюється клітинами кардіостимулятора серця, які розташовані в області серця, званої синоатріальним вузлом (рис.\(\PageIndex{6}\)). Клітини кардіостимулятора створюють електричні сигнали шляхом руху електролітів (іонів натрію, калію та кальцію) всередину і з клітин. Для кожного серцевого циклу електричний сигнал швидко рухається спочатку від синоатріального вузла в праве і ліве передсердя, щоб вони скорочувалися разом. Потім сигнал відправляється в інший вузол, званий атріовентрикулярним вузлом (також показаний на малюнку\(\PageIndex{6}\)), а звідти в правий і лівий шлуночки, які також скорочуються разом, всього через частку секунди після скорочення передсердь.
На нормальний синусовий ритм серця впливає вегетативна нервова система через симпатичні і парасимпатичні нерви. Ці нерви виникають з двох парних серцево-судинних центрів в мозковому мозку стовбура. Парасимпатичні нерви діють на зменшення частоти серцевих скорочень, а симпатичні нерви діють для збільшення частоти серцевих скорочень. Парасимпатичний вхід в нормі переважає. Без нього клітини кардіостимулятора серця генерували б частоту серцевих скорочень у спокої близько 100 ударів на хвилину, замість нормальної частоти серцевих скорочень у спокої близько 72 ударів на хвилину. Серцево-судинні центри отримують вхід від рецепторів по всьому тілу і діють через симпатичні нерви, щоб збільшити частоту серцевих скорочень у міру необхідності. Наприклад, підвищена фізична активність виявляється рецепторами в м'язах, суглобах, сухожиллям. Ці рецептори посилають нервові імпульси в серцево-судинні центри, змушуючи симпатичні нерви збільшувати частоту серцевих скорочень. Це дозволяє більше крові надходити до м'язів.
Крім вегетативної нервової системи, на частоту серцевих скорочень можуть впливати і інші фактори. Наприклад, гормони щитовидної залози та гормони надниркових залоз, такі як адреналін, можуть стимулювати серце битися швидше. Частота серцевих скорочень також збільшується при падінні артеріального тиску або зневодненні або перегріванні організму. З іншого боку, охолодження тіла і розслаблення, крім інших факторів, можуть сприяти зниженню частоти серцевих скорочень.
Характеристика: Біологія людини в новині
Коли серце пацієнта занадто хворе або пошкоджене, щоб підтримувати життя, трансплантація серця, ймовірно, буде єдиним довгостроковим рішенням. Перша успішна трансплантація серця була здійснена в Південній Африці в 1967 році. За останні два десятиліття в США щороку пересаджувалося близько 2400 сердець. Проблема полягає в тому, що занадто мало сердець доступно для трансплантації, і багато пацієнтів помирають щороку, чекаючи, коли стане доступним рятувальне серце.
Серця для трансплантації повинні бути використані протягом чотирьох годин після смерті донора. Крім того, серця можуть надходити лише від мертвих людей, чиї серця видалені, поки вони ще здорові. Потім серця поміщаються на лід всередині кулерів для пікніка, щоб їх транспортувати до очікуючого одержувача. Чотиригодинне вікно означає, що пробки, негода або інші непередбачені затримки часто призводять до того, що серце перебуває в менш оптимальному стані до моменту прибуття до місця призначення. На жаль, немає можливості дізнатися, чи запуститься серце знову після пересадки, поки воно фактично не буде поміщено в тіло реципієнта. До семи відсотків випадків пересаджене серце не працює і його доводиться видаляти.
Компанія з медичного обладнання в штаті Массачусетс під назвою TransMedic була представлена в багатьох новинних історіях, коли вона розробила систему догляду за органами, яку зазвичай називають «серце в коробці». Система використовує новий підхід для підтримки пожертвуваних сердець, поки вони не будуть пересаджені. Коробка нагрівається і містить пристрій, який перекачує насичену киснем кров через серце, поки вона транспортується до реципієнта. Це продовжує час до 12 годин, щоб серце могло залишатися здоровим і корисним. Це також дозволяє контролювати серце, щоб воно підтримувалося в оптимальному стані, поки воно знаходиться на маршруті. Кінцевим результатом, в ідеалі, є те, що реципієнт отримує більш здорове серце з меншими шансами на збій нового органу та меншим ризиком смерті.
Станом на середину 2016 року система «серце в коробці» вже використовувалася для декількох успішних трансплантацій серця в інших країнах. У той час система також проходила клінічні випробування в Сполучених Штатах для оцінки її ефективності у просуванні позитивних результатів реципієнтів. Розробники «серце в коробці» прогнозують, що система може збільшити кількість придатних до використання донорських сердець на цілих 30 відсотків, тим самим значно збільшивши кількість пацієнтів, які рятуються від смерті через серцеву недостатність.
Рецензія
- Що таке серце, де знаходиться, і яка його функція?
- Намітьте будову серця.
- Опишіть коронарний кровообіг.
- Підсумуйте, як кров тече в серце, через і з нього.
- Визначте серцевий цикл, і виділіть дві його частини.
- Поясніть, що контролює биття серця.
- а. які два типи клітин серцевого м'яза в міокарді?
б Які відмінності між цими двома типами клітин?
- Зіставте кожен з трьох шарів стінок серця (ендокард, міокард і перикард) з описом, який найкраще відповідає йому нижче.
а. захищає серце
б. покриває серцеві клапани
c Відповідальний за биття серця
- Кров, що протікає через мітральний клапан, насичена киснем або дезоксигенізована? Поясніть свої міркування.
- Правда чи брехня. Коронарні артерії несуть кров до серця.
- Правда чи брехня. Систола - це коли серце скорочується, діастола - це коли серце повністю розслаблено.
- Поясніть, чому кров з серцевих вен спорожняє в праве передсердя серця. Зосередьтеся на функції, а не анатомії у вашій відповіді.
Дізнатися більше
Від серцевих захворювань помирає більше жінок, ніж чоловіків, але дослідження серця давно зосереджені на чоловіках. У наступному виступі TED лікар-новатор Ноель Байрей Мерц ділиться тим, що ми знаємо і не знаємо про здоров'я серця жінок, включаючи дуже різні симптоми серцевого нападу, які відчувають жінки, і чому лікарі часто їх сумують.
Атрибуції
- «MEDCAP - Природний вогонь 10 - Клініка охорони здоров'я Палабек Кал - Армія США Африка - AFRICOM - 091018-F-8314S-229" армія США Африка ліцензується відповідно до CC BY 2.0 через Flickr
- Стіна серця від співробітників Blausen.com (2014). «Медична галерея Блаузена Медікал 2014». Вікіжурнал медицини 1 (2). Коефіцієнт корисної інформації: 10,15347/кв.м/2014.010. ISSN 2002-4436. ліцензований CC BY 3.0 через Вікісховище.
- Серце від CK-12 ліцензований CC BY-NC 3.0
- Циркуляція крові серцем від Emibitch, публічне надбання через Wikimedia Commons
- Здорове серце людини від Маріани Руїс Вільярреал (LadyOfHats), публічне надбання через Wikimedia Commons
- Система провідності серця Дж. Гейзер, CC BY 2.5 через Wikimedia Commons
- Текст адаптований з біології людини CK-12 ліцензований CC BY-NC 3.0