В этой части речь идет об общей схеме кровообращения, о расположении и строении сердца, о микроструктуре сердечной мышцы, об атипической ткани сердечной мышцы.
Основные особенности строения сердечно-сосудистой системы.
Общая схема кровообращения.
Система кровообращения представлена сердцем и отходящими от него сосудами, которые образуют большой и малый круги кровообращения (см. рис. 2 в правом верхнем углу).
Большой круг кровообращения начинается от левого желудочка самым крупным сосудом — аортой. Аорта разветвляется на артерии, идущие к голове (сонная артерия), верхним конечностям (подключичная артерия), туловищу (нисходящая часть аорты), ко всем внутренним органам и к нижним конечностям. Артерии разветвляются на более мелкие сосуды — артериолы, а затем капилляры, образующие густую сеть сосудов в органах и тканях.
Капилляры переходят в очень тонкие венозные сосуды — венулы. Последние идут от всех органов и тканей и соединяются в более крупные вены, которые, идя от туловища и нижних конечностей, впадают в нижнюю полую вену, а от головы и верхних конечностей — в верхнюю полую вену. Этими сосудами, впадающими в правое предсердие, заканчивается большой круг кровообращения.
Малый, или легочный, круг кровообращения начинается от правого желудочка легочной артерией, которая делится на две ветви. По этим артериям венозная кровь поступает в правое и левое легкие. Через тонкостенные капилляры легких происходит обмен газов. Кровь получает из альвеолярного воздуха кислород и отдает ему углекислый газ, т.е. превращается в артериальную. Артериальная кровь по четырем легочным венам поступает в левое предсердие, где заканчивается малый круг кровообращения (см. рис.2 в правом верхнем углу).
Кровь течет по замкнутой системе сосудов и не соприкасается с тканями. Обмен газов и питательных веществ осуществляется через жидкость, которая окружает ткани и которую называют тканевой жидкостью или тканевой плазмой.
Расположение и строение сердца.
Сердце человека расположено в грудной полости, позади грудной кости в переднем средостении, между легкими и почти полностью прикрыто ими (см. рис.3 в правом верхнем углу). Оно свободно подвешено на сосудах и может несколько смещаться.
Сердце в грудной полости располагается ассимметрично и занимает косое положение: его ось направлена справа, сверху, вперед, вниз, влево. Своим основанием сердце обращено к позвоночнику, а его верхушка упирается в пятое левое межреберье.
Сердце лежит внутри околосердечной сумки — перикарда. Она выполняет защитную роль, ограничивая растяжение сердечной мышцы. В перикарде расположены рецепторы, импульсы от которых способствуют приспособлению сердца к условиям деятельности.
Сердце состоит из двух предсердий и двух желудочков (см. рис.4 в правом верхнем углу). Правая и левая половины сердца не сообщаются между собой, и кровь через каждую из них проходит изолированно. Но правое предсердие и правый желудочек сообщаются между собой так же, как и левое предсердие с левым желудочком. Граница между предсердиями и желудочками называется атриовентрикулярной границей. В ней имеются отверстия, через которые кровь из предсердий поступает в желудочки. Эти отверстия закрыты клапанами: со стороны левого желудочка — двустворчатым (или митральным), а со стороны правого — трехстворчатым. Эти клапаны открываются только в сторону желудочков, обеспечивая поступление в них крови. При сокращении желудочков, когда в них повышается кровяное давление, клапаны плотно прилегают к отверстиям и закрывают их, препятствую поступлению крови из желудочков в предсердия. У выхода аорты и легочных артерий из желудочков расположены полулунные клапаны. Они открываются только в сосуды, обеспечивая движение крови из сердца в сосуды и препятствуя обратному току крови.
Читайте также: Чем проводящие ткани цветковых растений отличаются от проводящей системы голосеменных
Сердечная мышца состоит из трех слоев: наружного (эпикард), внутреннего (эндокард) и среднего (миокард). Эпикард — тонкий, покрывающий сердечную мышцу слой, являющийся продолжением околосердечной сумки (ее внутренний листок). Эндокард — гладкая, эндотелиальная оболочка, выстилающая полость сердца. Миокард переставляет собой средний мышечный слой сердца, заключенный между эпикардом и эндокардом. Миокард — это особая поперечнополосатая мышца. В предсердиях он состоит из двух слоев: внутреннего, образующего правое и левое предсердия, и наружного, покрывающего оба предсердия.
Миокард желудочков состоит из трех слоев: наружного, внутреннего и среднего. Наружный мышечный слой начинается от атриовентрикулярной границы: от корней аорты и легочных артерий его волокна идут продольно к верхушке сердца, где образуют завиток, и продолжаются во внутренний мышечный слой, выстилающий полость желудочков. Средний слой миокарда образован кольцевыми мышечными волокнами, расположенными отдельно в правом и левом желудочках. Особенно сильно миокард развит в левом желудочке (см.рис.5 в правом верхнем углу).
Микроструктура сердечной мышцы.
Для понимания функциональных особенностей сердца необходимо знать строение его мышечных волокон. Клетки сердечной мышечной ткани — миоциты — почти прямоугольной формы. Их длина равна — 50-120 мк, а ширина 15-20 мк. Эти клетки имеют 1-2 ядра удлиненной формы. В периферической части цитоплазмы этих клеток особенно густо располагаются миофибриллы толщиной 1-3 мк. Миофибриллы располагаются строго прямолинейно и состоят из более мелких волокон — тонких (актиновые нити) и толстых (миозиновые нити) протофибрилл, которые создают, так же как и в поперечнополосатой скелетной мышце, поперечную исчерченность. Отличительная особенность миоцитов заключается в том, что цитоплазматическая есть у них слабее развита, чем в скелетной мышце. В сердечной мышце саркоплазматический ретикулюм сильнее выражен в волокнах, обладающих наибольшей частотой сокращения.
В сердечной мышце своеобразны контакты между двумя миоцитами — они представлены вставочными дисками, или десмосомами, в которых содержится большое количество ферментов, обеспечивающих высокий уровень энергетических процессов. Считают, что десмосомы принимают учание в передаче возбуждения от одной клетки к другой. Особенностью сердечной мышцы является наличие митохондрий. Они густо расположены между миофибриллами, в миоцитах их в 5 раз больше, чем в скелетных мышцах. Это связано с высоким уровнем обмена веществ в сердечной мышце.
Атипическая ткань сердечной мышцы.
В сердце находятся также атипичные миоциты, которые располагаются группами (узлами) и образуют проводящую систему сердца. Атипичные миоциты по своей структуре близки к эмбриональным мышечным клеткам и отличаются от миоцитов сердечной мышцы более крупными размерами ядра и самой клетки, меньшим содержанием миофибрилл и большим содержанием саркоплазмы. Их миофибриллы не имеют строгой ориентации, часто перекрещиваются друг с другом. В них мало митохондрий и рибосом. В узлах проводящей системы, помимо миоцитов, содержится много нервных клеток и волокон, их окончаний, которые образуют ганглиозную нервную сеть.
Читайте также: Разные ткани для мелкой моторики
Проводящая система сердца человека представлена тремя основными узлами. Первый из них — синусно-предсердный, или синоатриальный (или, по имени исследователей, узел Кис-Флака), расположен под эпикардом в правом предсердии у места впадения верхней полой вены. От него отходит вырост, осуществляющий функциональную связь синоатриального узла со вторым узлом проводящей системы — атриовентрикулярным, или предсердно-желудочновым (или Ашофа- Товара), который расположен в правом предсердии около атриовентрикулярной перегородки и перегородки, разделяющей предсердия. Атриовентрикулярный узел переходит в пучок Гисса, начало которого располагается в верхней части межжелудочковой перегородки и называется общей ножкой пучка Гисса. Здесь же она делится на две ветви — правую и левую ножки пучка Гисса, которые, соответственно, направляются к мышцам правого и левого желудочков. Окончательные разветвления проводящей системы в виде волокон Пуркинье контактируют с мышечными волокнами миокарда.
Атипическая ткань сердечной мышцы
Специальные механизмы в сердце обеспечивают его регулярную сократительную деятельность благодаря возникновению возбуждения и распространению его по миокарду. В этой главе мы обсудим работу сердца как насоса, начиная с особенностей сердечной мышцы.
Сердце состоит из трех основных типов мышечной ткани: миокарда предсердий, миокарда желудочков и атипического миокарда проводящей системы сердца. Сокращение миокарда предсердий и желудочков имеет тот же механизм, что и сокращение скелетных мышц, но отличается большей продолжительностью. Волокна проводящей системы содержат мало миофибрилл и сокращаются слабо. Основной функцией этих волокон является автоматическая генерация импульсов и проведение их к сократительному миокарду предсердий и желудочков, что обеспечивает контроль над ритмом сердечных сокращений.
Строение сердца, направление движения крови в полостях сердца и крупных сосудах, сердечные клапаны. 
Синцитиальное строение миокарда.
На рисунке показано гистологическое строение миокарда. Видно, что волокна сердечной мышцы образуют сеть благодаря разветвлению волокон, которые затем сливаются и разветвляются вновь. Видно также, что волокна сердечной мышцы имеют такую же поперечную исчерченность, что и волокна скелетных мышц. Более того, они содержат типичные миофибриллы, состоящие из актиновых и миозиновых филаментов. Так же, как и в волокнах скелетных мышц, эти филаменты располагаются параллельно и скользят относительно друг друга в процессе сокращения. Однако сердечная мышца имеет ряд существенных отличий от скелетной мышцы.
Сердечная мышца как синцитий. Темные зоны, пересекающие волокна сердечной мышцы на рисунке, называют вставочными дисками. Они представляют собой клеточные мембраны, которые отделяют клетки сердечной мышцы друг от друга. Таким образом, волокна миокарда состоят из большого количества отдельных кардиомиоцитов, которые соединены между собой последовательно и параллельно.
В области вставочных дисков мембраны клеток сливаются друг с другом таким образом, что формируются высокопроницаемые щелевые контакты (gap junctions), через которые свободно диффундируют ионы. Следовательно, важной функциональной особенностью миокарда является свободное движение ионов во внутриклеточной жидкости вдоль миокардиального волокна, что обеспечивает беспрепятственное распространение потенциалов действия от одной мышечной клетки к другой через вставочные диски. Таким образом, миокард представляет собой функциональное объединение (синцитий) большого количества клеток, настолько тесно взаимосвязанных между собой, что возбуждение только одной клетки приводит к распространению потенциала действия ко всем клеткам миокардиального синцития.
Читайте также: Восточный танец с тканью
Сердце состоит из двух функциональных синцитиев: предсердного синцития, представленного мышечной стенкой обоих предсердий, и желудочкового синцития, представленного мышечной стенкой обоих желудочков. Предсердия отделены от желудочков фиброзной перегородкой, в которой имеются атриовентрикулярные отверстия, снабженные клапанами. Возбуждение не может пройти от предсердного синцития к желудочковому непосредственно через фиброзную ткань. Оно передается только с помощью специального атриовентрикулярного пучка диаметром в несколько миллиметров, состоящего из волокон проводящей системы сердца.
Наличие в сердце двух функциональных синцитиальных систем позволяет предсердиям сокращаться раньше, чем начнется сокращение желудочков. Это очень важно для эффективной насосной функции сердца.
Видео физиология сердечной мышцы (миокарда) — профессор, д.м.н. П.Е. Умрюхин
Редактор: Искандер Милевски. Дата обновления публикации: 18.3.2021
Атипическая ткань сердечной мышцы
Клетки миокарда обладают возбудимостью, но им не присуща автоматия. В период диастолы мембранный потенциал покоя этих клеток стабилен, и его величина выше (80—90 мВ), чем в клетках водителей ритма. Потенциал действия в этих клетках возникает под влиянием возбуждения клеток водителей ритма, которое достигает кардиомиоцитов, вызывая деполяризацию их мембран.
Рис. 9.8. Потенциал действия клетки рабочего миокарда. Быстрое развитие деполяризации и продолжительная реполяризация. Замедленная реполяри-зация (плато) переходит в быструю реполяризацию.
Потенциал действия клеток рабочего миокарда состоит из фазы быстрой деполяризации, начальной быстрой реполяризации, переходящей в фазу медленной реполяризации (фаза плато), и фазы быстрой конечной реполяризации (рис. 9.8). Фаза быстрой деполяризации создается резким повышением проницаемости мембраны для ионов натрия, что приводит к возникновению быстрого входящего натриевого тока. Последний, однако, при достижении мембранного потенциала 30—40 мВ инактивируется и в последующем, вплоть до инверсии потенциала (около +30 мВ) и в фазу «плато», ведущее значение имеют кальциевые ионные токи. Деполяризация мембраны вызывает активацию кальциевых каналов, в результате чего возникает дополнительный деполяризирующий входящий кальциевый ток.
Рис. 9.9. Сопоставление потенциала действия и сокращения миокарда с фазами изменения возбудимости. 1 — фаза деполяризации; 2 — фаза начальной быстрой реполяризации; 3 — фаза медленной реполяризации (фаза плато); 4 — фаза конечной быстрой реполяризации; 5 — фаза абсолютной рефрактерности; 6 — фаза относительной рефрактерности; 7 — фаза супернормальной возбудимости. Рефрактерность миокарда практически совпадает не только с возбуждением, но и с периодом сокращения.
Конечная реполяризация в клетках миокарда обусловлена постепенным уменьшением проницаемости мембраны для кальция и повышением проницаемости для калия. В результате входящий ток кальция уменьшается, а выходящий ток калия возрастает, что обеспечивает быстрое восстановление мембранного потенциала покоя. Длительность потенциала действия кардиомиоцитов составляет 300—400 мс, что соответствует длительности сокращения миокарда (рис. 9.9).
- Свежие записи
- Балкон в многоквартирном доме: является ли он общедомовым имуществом?
- Штраф за остекление балкона в 2022: что это и как избежать наказания
- Штраф за мусор с балкона: сколько заплатить за выбрасывание окурков
- Оформление балконного окна: выбираем шторы из органзы
- Как выбрать идеальные шторы для маленькой кухни с балконом