Сердце человека — это конусообразный полый мышечный мешок размером приблизительно равный кулаку данного человека, обращенный вершиной вниз и несколько влево. Располагается в грудной клетке за грудиной, окружено околосердечной сумкой, то есть двойной оболочкой, наполненной небольшим, в несколько миллилитров, количеством перикардиальной жидкости, представляющей собой по сути плазму крови, которая значительно снижает трение при работе сердца. Обеспечивает ток крови по кровеносным сосудам. Работа сердца похожа на механические (всасывание и выталкивание) явления.

Форма определяется возрастом, полом, телосложением, здоровьем, другими факторами. В упрощенных моделях описывается сферой, эллипсоидами, фигурами пересечения эллиптического параболоида и трехосного эллипсоида. Мера вытянутости (фактор) формы есть отношение наибольших продольного и поперечного линейных размеров сердца. При гиперстеническом типе телосложения отношение близко к единице и астеническом — порядка 1,5. Масса сердца — приблизительно 300 г.

Выполняя двигательные функции в системе кровообращения сердце постоянно нагнетает кровь в артерии. Простые расчеты показывают, что в течение 70 лет сердце обычного человека выполняет более 2,5 млрд ударов и перекачивает 250 млн литров крови.

Строение сердца

Сердце находится в левой части грудной клетки в так называемой околосердечной сумке — перикарде, который отделяет сердце от других органов. Между перикардом и сердцем находится так называемая серозная жидкость, которая обеспечивает снижение трения во время сокращений. Стенка сердца состоит из трех слоев — эпикарда, миокарда и эндокарда. Эпикард состоит из тонкой (не более 0,3-0,4 мм) пластинки соединительной ткани, эндокард состоит из эпителиальной ткани, а миокард состоит из сердечной мышцы — поперечно-полосатого элемента мышечной системы, который находится лишь в сердце и самопроизвольно сокращается на протяжении всей жизни (независимость работы сердечной мышцы обусловлена автоматией — способностью сокращения мышцы без непосредственного участия нервной системы под влиянием импульсов, которые возникают в самой мышце).

Сердце состоит из четырех отдельных пространств, называемых сердечными полостями или камерами: левое предсердие, правое предсердие, левый желудочек, правый желудочек. Они разделены перегородками. В правое предсердие входят полые, в левое предсердие — легочные вены. Из правого желудочка и левого желудочка выходят, соответственно, легочная артерия (легочный ствол) и восходящая аорта. Правый желудочек и левое предсердие замыкают малый круг кровообращения, левый желудочек и правое предсердие — большой круг. Сердце расположено в нижней части переднего средостения, большая часть его передней поверхности прикрыта легкими. С впадающими участками полых и легочных вен, а также выходящими аортой и легочным стволом оно покрыто сорочкой (перикардом). В полости перикарда содержится небольшое количество серозной жидкости.

Стенка левого желудочка приблизительно в три раза толще, чем стенка правого желудочка, так как левый должен быть достаточно сильным, чтобы вытолкнуть кровь в большой круг кровообращения для всего организма (сопротивление крови в большом круге кровообращения в несколько раз большее, а давление крови в несколько раз выше, чем в малом круге кровообращения).

Существует необходимость поддержания тока крови в одном направлении, в противном случае сердце могло бы наполниться той самой кровью, которая перед этим была отправлена в артерии. Ответственными за ток крови в одном направлении являются клапаны, которые в соответствующий момент открываются и закрываются, пропуская кровь или ставя ей заслон. Клапан между левым предсердием и левым желудочком называется митральный митральный клапан или двуxстворчатый клапан, так как состоит из двух лепестков. Клапан между правым предсердием и правым желудочком носит название трёхстворчатый клапан — он состоит из трех лепестков. В сердце находятся еще аортный и легочный клапаны. Они контролируют вытекание крови из обоих желудочков.

Кровообращение

Основная статья: Круги кровообращения человека

Большой и малый круги кровообращения

Всасывающее^{[источник не указан 62 дня]} действие сердца облегчает приближение к нему венозной крови. Кровь из левого желудочка во время сокращения при следующем сокращении нагнетается в самую большую артерию, которой является аорта. После чего через всё меньшие артерии направляется в большой круг кровообращения (охватывающего весь организм). Эта артериальная кровь содержит много кислорода, связанного с гемоглобином, который передается клеткам в капиллярах. Потом через кровеносную систему всё больших вен кровь доходит до правого предсердия, сокращение которого нагнетает ее в правый желудочек. Из этого желудочка кровь нагнетается в легочную артерию и через нее в малый круг кровообращения (в легких). В малом круге кровообращения кровь насыщается кислородом и всасывается в левое предсердие, а из него нагнетается в левый желудочек.

Коронарное кровообращение

Сердце выполняет огромную работу. Каждая клетка сердечной мышцы должна иметь обеспеченное постоянное поступление кислорода и питательных веществ. За этот процесс ответственно собственное кровообращение сердца, то есть коронарное кровообращение. Название происходит от 2 артерий, которые характерным образом, как венец, оплетают сердце. Коронарные артерии непосредственно отходят от аорты. Через коронарную систему проходит 20 % вытолкнутой сердцем крови. Только такая мощная порция обогащенной кислородом крови обеспечивает непрерывную работу животворного насоса человеческого организма.

Цикл работы сердца

Основная статья: Сердечный цикл

Здоровое сердце ритмично и без перерывов сжимается и разжимается. В одном цикле работы сердца различают три фазы:

1. Наполненные кровью предсердия сокращаются. При этом кровь через открытые клапаны нагнетается в желудочки сердца (они в это время остаются в состоянии расслабления). Сокращение предсердий начинается с места впадения в него вен, поэтому устья их сжаты и попасть назад в вены кровь не может.
2. Происходит сокращение желудочков с одновременным расслаблением предсердий. Трехстворчатые и двустворчатые клапаны, отделяющие предсердия от желудочков, поднимаются, захлопываются и препятствуют возврату крови в предсердия, а аортный и легочный клапаны открываются. Сокращение желудочков нагнетает кровь в аорту и легочную артерию.
3. Пауза (диастола) — это расслабление всего сердца, или короткий период отдыха этого органа. Во время паузы из вен кровь попадает в предсердия и частично стекает в желудочки. Когда начнется новый цикл, оставшаяся в предсердиях кровь будет вытолкнута в желудочки — цикл повторится.

Один цикл работы сердца длится около 0,85 сек., из которых на время сокращения предсердий приходится только 0,11 сек, на время сокращения желудочков 0,32 сек., и самый длинный — период отдыха, продолжающийся 0,4 сек. Сердце взрослого человека, находящегося в покое, работает в системе около 70 циклов в минуту.

Регуляция работы сердца

Работа сердца регулируется нервной и эндокринной системами, а также ионами Ca и K, которые содержатся в крови. Работа нервной системы над сердцем состоит в регуляции частоты и силы сердечных сокращений (симпатическая нервная система обуславливает усиление сокращений, парасимпатическая — ослабляет). Работа эндокринной системы над сердцем состоит в выделении гормонов, которые усиливают или ослабляют сердечные сокращения. Основной железой выделения гормонов, которые регулируют работу сердца, являются надпочечники. Они выделяют гормоны адреналин и ацетилхолин, функции которых относительно сердца соответствуют функциям симпатической и парасимпатической системам. Такую же работу исполняют соответственно ионы Ca и K.

Электрические и акустические явления

Определенная часть сердечной мышцы специализируется на выдаче остальному сердцу управляющих сигналов в форме соответствующих электрических импульсов. Эти части мышечной ткани названы возбуждающе-проводящей системой. Основной ее частью является синусно-предсердный узел, называемый водителем ритма, помещенный на своде правого предсердия. Он управляет частотой работы сердца путем отправки регулярных электрических импульсов. Электрический импульс через пути в мышце предсердия поступает в предсердно-желудочный узел. Возбужденный узел посылает импульс дальше, в отдельные клетки мышцы, вызывая их сокращение. Возбуждающе-проводящая система обеспечивает ритмичную работу сердца при помощи синхронизированного сокращения предсердий и желудочков.

Акустические явления, называемые тонами сердца, можно услышать, прикладывая к грудной клетке ухо или стетоскоп. Каждый сердечный цикл в норме разделяют на 4 тона. Ухом при каждом сокращении слышны первые 2 . Более долгий и низкий связан с закрытием дву- и трехстворчатого клапанов, более короткий и высокий — это закрываются клапаны аорты и легочной артерии. Между одним и вторым тоном идет фаза сокращения желудочков.