Структурная и функциональная организация сердца

Хотя строение сердца изучается с древнейших времен, интерес к этой теме в наши дни возрастает. Развитие современных методов визуализации сердца, таких как коронарная ангиография, электрокардиография, компьютерная томография, магнитно-резонансная томография, дают сведения о пространственном расположении структур сердца. Такая информация важна для понимания патофизиологии заболеваний сердца.

Перикард

Сердце и корни больших сосудов сердца расположены в фиброзно-серозном мешке – перикарде. Перикард прикрепляется с одной стороны к грудине, с другой стороны – к плевре. Связь перикарда с окружающими структурами способствует его прочной фиксации в грудной клетке и обеспечивает нормальную позицию сердца. Выходящими из верхней части перикарда являются аорта, легочная артерия и верхняя полая вена. Нижняя полая вена выходит из перикарда книзу. Пространство между висцеральным и париетальным слоями перикарда содержит перикардиальную жидкость, которая позволяет биться сердцу в условиях минимального трения. Растяжимость перикарда мала, и, вследствие этого, он противодействует большому быстрому увеличению размеров сердца. Благодаря этому, перикард препятствует внезапному перерастяжению сердечных камер.

Анатомия поверхности сердца

Сердце имеет форму конуса и состоит из 4 камер. Правый и левый желудочки сердца являются основными насосными камерами. Имеющие более тонкий мышечный слой правое и левое предсердия направляют кровь в соответствующие желудочки. Для описания поверхности и тела сердца используют следующие термины. Верхушка формируется концом левого желудочка, а основание – предсердиями и расположено между воротами легких. Передняя поверхность сердца образована правыми предсердиями и желудочком. Нижняя поверхность сердца образована обоими желудочками. Эта часть сердца прилежит к диафрагме, поэтому ее считают «диафрагмальной» поверхностью. Существуют два основных правила нормальной анатомии сердца: 1) правосторонние отделы сердца расположены кпереди по отношению к левосторонним отделам и 2) камеры предсердий располагаются в основном справа от соответствующих им желудочков.

Внутреннее строение сердца

Внутри сердца имеются четыре основных клапана, которые обеспечивают движение крови вперед и предупреждают обратный ток крови. Предсердно-желудочковые клапаны (трехстворчатый и митральный) отделяют предсердия от желудочков, в то время как полулунные (легочный и аортальный) отделяют желудочки от крупных артерий. Все четыре клапана сердца прикрепляются к фиброзному скелету сердца. Остов сердца состоит из плотной соединительной ткани, служащей опорой для клапанов и мышц желудочков и предсердий. Поверхность клапанов и внутренняя поверхность камер сердца выстланы одним слоем эндотелиальных клеток, который называется эндокардом. Субэндокардиальная ткань содержит фибробласты, эластичные и коллагеновые волокна, вены, нервы, волокна проводящей системы и продолжается соединительной тканью в мышечный слой сердца – миокард. Миокард – наиболее толстый слой сердца, который состоит из клеток мышцы сердца. Снаружи от миокарда находится слой соединительной и жировой ткани, покрывающий крупные сосуды и нервы, которые проходят к мышечному слою сердца. Эпикард – наружный слой сердца (или висцеральный перикард).

Правое предсердие и желудочек

Верхняя и нижняя полые вены, а также коронарный синус впадают в правое предсердие. Полые вены возвращают венозную кровь из системных вен в правое предсердие, а коронарный синус возвращает туда же кровь из коронарных артерий. Трехстворчатый клапан расположен на дне предсердия и открывается в полость правого желудочка. Правый желудочек имеет треугольную форму, и его верхняя часть образует конусообразный выходной тракт, продолжением которого является легочная артерия. Несмотря на то, что внутренняя поверхность выходного тракта гладкая, остальная часть желудочка покрыта сетью беспорядочно расположенных мышечных пучков (называемых трабекулами), которые образуют губчатую поверхность стенки правого желудочка. Большая трабекула, проходящая через полость желудочка, называется модераторным пучком и содержит компоненты проводящей возбуждение системы к мышце желудочка. Правый желудочек имеет три папиллярные мышцы, которые с помощью тонких сухожильных нитей прикрепляются к краю створок трехстворчатого клапана. Сокращение желудочка начинается с сокращения папиллярных мышц, створки трехстворчатого клапана смыкаются, что предупреждает обратный ток крови из желудочка в правое предсердие. На выходе из правого желудочка расположен легочный клапан, через который кровь попадает в легочную артерию. Этот клапан состоит из трех створок, которые прикрепляются к фиброзному кольцу. Во время расслабления желудочка эластическая тяга легочных артерий направляет кровь обратно к сердцу, что вызывает движение створок клапана по направлению друг к другу. Это приводит к закрытию клапана легочной артерии и предупреждает обратный ток крови в правый желудочек.

Левое предсердие и левый желудочек

В левое предсердие впадают четыре легочные вены. Митральный клапан открывается внутрь левого желудочка. Толщина стенки левого желудочка у взрослых здоровых людей составляет 9-11мм, почти в 3 раза толще стенки правого желудочка. Большая часть левого желудочка покрыта трабекулами, более мелкими и многочисленными, чем в правом желудочке. Полость левого желудочка имеет две большие папиллярные мышцы. Сухожильные нити каждой папиллярной мышцы распределены между двумя створками митрального клапана. Натяжение сухожилий во время сокращения левого желудочка помогает створкам митрального клапана плотно примыкать друг к другу, предупреждая обратный ток крови. Аортальный клапан отделяет левый желудочек от аорты. Непосредственно над створками клапанов аорты в стенке аорты берут начало правая и левая коронарные артерии. Позади полулунных клапанов находятся маленькие закрытые участки легочной артерии и аорты (пазухи Вальсальвы). В них создаются вихревые потоки, удерживающие створки клапана на расстоянии от стенок сосуда и предотвращающие блокирование створками клапана отверстий коронарных артерий.

Т.о., венозная кровь попадает в сердце через нижнюю и верхнюю полые вены, впадающие в правое предсердие. Затем кровь через трехстворчатый клапан попадает в правый желудочек. При сокращении правого желудочка кровь через клапан легочной артерии попадает в легочную артерию и легкие, где происходит газообмен. Обогащенная кислородом кровь возвращается в сердце через легочные вены в левое предсердие и затем, проходя через митральный клапан, попадает в левый желудочек. При сокращении левого желудочка обогащенная кислородом кровь через аортальный клапан попадает в аорту, затем она доставляется ко всем другим органам и тканям организма.

Проводящая система сердца

Проводящая система сердца состоит из специализированных клеток, которые инициируют сердцебиение и координируют сокращение камер сердца. Синоатриальный (СА) узел – это небольшая масса специализированных мышечных волокон, которая находится в стенке правого предсердия и вырабатывает электрический импульс для сокращения. Атриовентрикулярный (АВ) узел находится в межпредсердной перегородке. От АВ-узла отходит пучок Гиса, который проходит через межжелудочковую перегородку. Внутри перегородки пучок Гиса разделяется на левую и правую ножки. Правая ножка пучка Гиса проходит в составе модераторного пучка и, разветвляясь, охватывает весь правый желудочек. Левый пучок Гиса образует субэндокардиальные сплетения в левом желудочке и охватывает все его части. От субэндокардиальных сплетений обоих желудочков отходят волокна Пуркинье, которые проникают в мышцу желудочков. Импульсы, которые образуются в системе Пуркинье-Гиса, сначала передаются к папиллярным мышцам, а затем – к стенкам желудочков. Благодаря такой последовательности, папиллярные мышцы сокращаются первыми, после чего начинается сокращение желудочков, что предупреждает обратный ток крови через предсердно-желудочковые клапаны.

Сосуды сердца. Сердечная мышца снабжается кровью из правой и левой коронарных артерий, которые отходят от ворот аорты непосредственно над створками клапана аорты. Выходя из эпикарда, ветви коронарных артерий проникают в мышцы желудочков, образуя богатую сеть анастамозирующих между собой мелких сосудов в стенках всех камер сердца. От них отходит огромное количество капилляров, образующих сеть вокруг каждого мышечного волокна сердца. Мышечные волокна, расположенные непосредственно под эндокардом, снабжаются кровью одновременно и из полости желудочка через тонкие сосуды, называемые тебезиевыми венами.

Между коронарными артериями имеются коллатеральные соединения диаметром менее 200 мкм. В здоровом сердце можно видеть небольшое число таких коллатеральных сосудов. Однако при атеросклеротическом поражении коронарной артерии они могут увеличиваться в размерах и обеспечивать кровью сосуды ниже места обструкции.

Коронарные вены следуют по ходу больших коронарных артерий. Эти сосуды возвращают кровь из капилляров миокарда в правое предсердие, в основном проходя через коронарный синус. Через тебезиевые вены возможен дополнительный прямой возврат небольших порций крови в камеры сердца.