МОДУЛ II
 
 

ЧОВЕШКОТО СЪРЦЕ

Строеж и анатомична ориентация

            Сърцето е кух четирикамерен мускулест орган, две трети от който са разположени в лявата гръдна половина – в средностението на гръдния кош. Неговата големина е приблизително колкото човешкия юмрук, а масата му е около 5 % от тази на цялото тяло ( около 300g при мъжа и 220g при жената). Сърцето е с форма на неправилен конус, с основа обърната нагоре и сърдечен връх.
Натисни тук, за да видиш фигурата
Фиг. Разположение на човешкото сърце


            Тъй като сърцето е разделено от надлъжна преградна стена (septum) на две половини, може да се говори за лява - артериална и дясна - венозна части на сърцето. Дясната половина на сърцето съдържа венозна кръв, а лявата половина - артериална. Напречно е разположен слой от съединителна тъкан, разделяща сърцето на две части – предсърдия (atria) и камери (ventriculi). Мускулатурата на предсърдията е по-слабо развита, отколкото тази на камерите. Мускулният слой на лявата камера, който изпомпва кръв в голямото-телесното кръвообръщение, е значително по-развит, отколкото този на дясната камера. Предсърдията и камерите се свързават с отвори, които имат клапи. Клапите позволяват на кръвта да се движи само в една посока - от предсърдията към камерите. Клапният апарат на сърцето се състои от два типа клапи: платна или атриовентрикулни клапи, и клапи, които приличат на полумесец – полулунни клапи, намиращи се между лявата камера и аортата, както и между дясната камера и белодробната артерия.
Натисни тук, за да видиш фигурата
Фиг. Надлъжен разрез на човешкото сърце


       В резултат на своите ритмични автоматични функии, сърцето движи кръвта през кръвоносните съдове. То играе ролята на помпа, осигуряваща движението на кръвта, а кръвоносните съдове разнасят кръвта до всички органи на тялото. При движението си по тялото кръвта описва два кръга на кръвообръщение - голям и малък. Пътят на кръвта от лявата камера на сърцето до всички тъкани и органи и обратно до дясното предсърдие се нарича голям или телесен кръг на кръвообръщение. Чрез него се осъществява снабдяването на всички тъкани и органи с необходимите им хранителни вещества и кислород и приемането на крайните, отпадни продукти. Пътят на кръвта от дясната камера на сърцето до белите дробове и обратно до лявото предсърдие се нарича малък или или функционален кръг. Чрез него се осъществява обогатяването на кръвта с кислород и отделянето на въглероден диоксид в белите дробове.
Натисни тук, за да видиш фигурата
Фиг. Белодробно и телесно кръвообръщение


       Сърдечната стена е изградена от три части: вътрешна обвивка (endocardium), мускулен слой (myocardium) и външна обвивка (epicardium). Епикардът покрива също и изходите на големите съдове, след което преминава в перикарда, който напълно обвива сърцето.
       Мускулните влакна на сърцето образуват две хистологично и физиологично напълно отделни системи: “работна мускулатура” и “специфична мускулна система”. Работната мускулатура е напречнонабраздена, но показва характерни различия от скелетната мускулатура. Мускулните влакна са разклонени и свързани помежду си в мрежовидна структура (синцитий), при свиването, на която повърхността се намалява. Влакната са относително богати на саркоплазма с централно разположени клетъчни ядра. Така наречените “бляскави ивици”, прекъсват последователността на микрофибрилите и ги разделят на отделни участъци. Те служат за механично стабилизиране на влакнестата мрежа.
Натисни тук, за да видиш фигурата
Фиг. Ориентация на сърдечно-мускулните влакна (fibres)


Между миофибрилите са разположени много митохондрии – саркозоми. Сърдечната мускулатура се отличава с високо съдържание на гликоген и нейното кръвоснабдяване се осигурява от гъста капилярна мрежа. Всичко това създава структурна основа за реализиране на изключителна дееспособност и интензивна обмяна на сърдечния мускул. Благодарение на богатото и разнообразно съдържание в сърдечния мускул на ензими, той е в състояние да покрива значителна част от енергийните си потребности чрез “изгаряне” на постъпващите с кръвта мастни киселини и млечна киселина. За разлика от скелетните мускули, той не преминава в състояние на “кислороден дълг” и по време на свиване е достатъчно добре осигурен с кислород.

Сърдечна дейност и електрични явления

       Сърцето е пулсиращ орган. Пулсациите се дължат на ритмичното свиване и отпускане на неговата мускулатура. По този начин то осъществява своята помпена функция.
       Сърдечната дейност – съкръщаване (systola) и разпускане (diastola), се извършват с ритмична последователност. Предсърдията и камерите работят в последователен режим. Свойството на сърдечния мускул да се съкращава е автономно, т.е. то не е свързано с действието на външни фактори, например, с действието на нервната система. Това е причина за редица функционални различия по отношение на скелетната мускулатура.
       Тъй като работната мускулатура на сърцето образува мускулен сплит, всяко възбуждане се предава на всички клетки в цялата система. В резултат на това, функционирането на сърцето е подчинено на закономерноста ”всичко или нищо”. Тази закономерност се проявява в пълна сила от момента, когато въздействуващото дразнене премине праговата си стойност. Силата на дразнене за разлика от скелетната мускулатура не оказва влияние върху размера на свиването.
       За сърцето на гръбначните животни е характерно свойството спонтанна деполяризация. Влакната на “специфичната мускулна система” се отличават с по-нисък мембранен потенциал на покой в сравнение с останалите клетки на сърдечния мускул. Без всякаква външна намеса те непрекъснато осъществяват бавно разграждане на своя потенциал, вероятно чрез намаляване на пропускливоста за К+-йони, при ненамаляващо вливане на йони на Na+ . Тази предварителна деполяризация действува като генериращ потенциал и след достигането на определена критична стойност, задействува стръмно нарастващият върхов потенциал – акционният потенциал. По този начин се разпространява възбуждането. След него, в резултат на ниската пропускливост за йоните на К+се извършва бавна реполяризация до нормална стойност на мембранния потенциал и незабавно стартира отново процес на предварителна реполяризация.
Натисни тук, за да видиш фигурата
Фиг. Електрофизиология на сърдечно-мускулна клетка


       Рефрактерното време на сърцето е особено продължително – 0.1 сек и се основава на много бавната реполяризация. В резултат на това, по време на цялата систола (съкращаване), сърдечният мускул е нечувствителен към други дразнения.
       Бързо действуващите едно след друго надпрагови дразнения не запускат голям брой свивания – сърцето отговаря с ритъм, който се определя от рефрактерното време. За разлика от скелетния мускул, сърдечният мускул не може да бъде поставен в състояние на продължително свиване.

Проводяща система на възбуждане на сърцето

       “Специфичната мускулна система” е съставена от синтиций (изменени мускулни клетки), в които генерираното възбуждане се разпространява автоматично и особено бързо (2-4 m/sec). То се провежда в цялата работна мускулатура, но с по-ниска скорост (0.8 – 1 m/sec). В синтиция са налице първични, богати на саркоплазма, бедни на фибрили мускулни влакна без “бляскави ивици”. В дадения случай се реализира така наречения миогенен автоматизъм на сърдечното възбуждане. Тази система на образуване на възбуждането и неговото провеждане е изградена от редица, следващи един след друг центрове на автоматизъм: сино-атриален възел (Sа-възел) с предсърдечен сплит в задната стена на дясното предсърдие, разположен при вливането на горна куха вена; атрио-вентрикулярен възел (aV-възел), разположен на границата между дясното предсърдие и дясната камера; снопчето на Хис (His), намиращо се в междукамерната преграда, което се разделя и преминава в лявата и дясна камери. Крайните разклонения на проводящата система се състоят от разположената под ендокарда мрежа от влакна на Пуркиние, които анастомозират с мускулните влакна на миокарда. Синусовият възел е първичният център на автоматизъм, който определя сърдечния ритъм. При отпадане като вторичен център на автоматизъм се включва атриовентрикуларния възел. Мостовите влакна на предсърдната мускултура създават връзка между първичния и вторичния центрове на автоматизъм.
Натисни тук, за да видиш фигурата
Фиг. Надлъжен разрез на човешкото сърце - проводяща система


Разпространяване на възбуждането в сърцето

        Биопотенциалите на сърцето се образуват в процеса на възбуждане на неговия нервно-мускулен апарат. За един цикъл на работа на сърцето, възбуждането се разпространява по различните сектори на нервно-мускулния апарат с определена последователност, затова и мигновените стойности на резултантната разлика на потенциалите за един работен цикъл на сърцето се изменя както по стойности, така и по разположението на точките, между които потенциалите имат най-високи стойности. От тези стойности, най-голяма е разликата между потенциалите в основата и върха на сърцето в посока на така наречената електрична ос на сърцето. Тази посока приблизително може да се счита, че съвпада с анатомичната ос на сърцето. Тъй като възбуденото в момента, т.е. деполяризираното място (участък) на мембраната е електроотрицателно по отношение на всички останали по-малко възбудени точки, то по време на разпространение на възбуждането в сърцето могат да се измерят постоянно изменящи се потенциални разлики. Те се предават през всички тъкани, което позволява да се регистрират промените в потенциалите от повърхността на тялото (принцип на електрокардиографията).
       Експерименталните данни показват, че процесът на разпространение на възбуждането по различните части на сърцето е сложен. Скоростите на разпространението на възбуждане се изменят в сърцето както по посока, така и по стойности. Възбуждането се разпространява в стените на предсърдията със скорост 30-80 см/с, в антриовентрикуларния възел се задържа до 2-5 см/с, а в снопа на Хис скоростта е максимална – 100-140 см/с.

Натисни тук, за да видиш фигурата Фиг. Последователност на разпространението на вълните на възбуждане в различните отдели на сърцето.

Със стрелки са дадени посоката и времената на пристигане на възбуждането в дадения участък на сърдечния мускул.

Натисни тук, за да видиш фигурата
Таблица 1. Електрически събития в сърцето




за контакти