Как работает сердце

На 18 день в крохотном комочке клеток, каким является в это время человеческий зародыш, начинает биться сердце и уже не останавливается до самой нашей смерти. Как работает сердце – это, пожалуй, единственный орган, который никогда не увиливает от работы. У взрослого человека сердце за день успевает перекачать 6–10 тонн крови, а в течение жизни через него пройдет 150–200 тысяч тонн. За 100 лет человеческой жизни сердце успевает сделать 4–5 миллиардов сокращений! И пока оно здорово, легко справляется с этой огромной работой.

Как работает сердце – это, пожалуй, единственный орган, который никогда не увиливает от работы

Жизнь на нашей планете, как известно, зародилась в океане, который каждой клеточке тела первых существ доставлял пищу и кислород. Но морская вода оказалась не самым лучшим транспортным средством и многоклеточные существа, пожелали иметь свой собственный "океан-аквариум", воды которого омывали бы клетки их тела. Теперь в наших "аквариумах" плещется кровь.

Чтобы приводить в движение воды внутреннего "аквариума" пришлось обзаводиться мышечными насосами. Поначалу это был всего лишь пульсирующий сосуд, наиболее просто устроенное сердце, которым перегонялась гемолимфа в более мелкие сосуды, а оттуда в межтканевые и межклеточные пространства. Омыв их, она вновь возвращалась в пульсирующий сосуд.

Человеку и высшим животным, чтобы протолкнуть кровь через капилляры, нужна немалая сила. Ведь у нас 100–160 миллиардов капилляров, а их общая длина равняется 60–80 тысячам километров. Приходится создавать достаточно высокое давление. Например, у крысы оно 75, у человека 120–140, а у лошади даже 200 мм ртутного столба.

У большинства живущих на земле животных, два самых важных органа – головной мозг и сердце – находятся на одном уровне. Это очень удобно: не требуется дополнительных усилий, чтобы снабжать мозг кровью. Другое дело человек, мозг которого расположен значительно выше сердца, или жираф, сердце которого расположено на 2–3 м ниже мозга. У всех подобных существ высокое давление. Но чем выше давление, тем больше вероятность аварии.

Чтобы давление в системе не превысило нормы, существуют особые контрольные органы – барорецепторы. Важнейшие из них расположены у млекопитающих в дуге аорты, в каротидных синусах сонных артерий, несущих кровь в мозг, в предсердиях и в окончаниях болевых нервов. О малейшем изменении давления они немедленно сигнализируют в продолговатый мозг, который дает соответствующие команды исправить нарушение. Восстановление нормального давления осуществляется не столько деятельностью сердца, сколько с помощью сосудов. Стенки мелких сосудов – артериол снабжены мышцами и легко изменяют свой просвет.

Но что заставляет сердце сокращаться? Кто приказывает сердцу эмбриона начать работать? У него ведь еще нет даже и намека на мозг. Оказывается, сердце может вполне обходиться и без команд мозга. То есть, наше сердце работает по собственной инициативе, меняя силу сокращения в зависимости от объема находящейся в нем крови.

Все же без верховного командования мозга слаженная работа идти не может. В сердечной мышце нет нервов, и приказы распространяются просто по мышечным волокнам со скоростью 1 м в секунду. Для нормального сокращения предсердий такой скорости вполне достаточно. Более крупным желудочкам сердца потребовалась более быстрая система передачи команд – волокна Пуркинье, по которым возбуждение распространяется в 5–6 раз быстрее.

Слаженная работа человеческого сердца может нарушаться различными заболеваниями. Иногда возникает невозможность перехода возбуждения с предсердий на желудочки. В таком случае желудочки сердца начинают сокращаться значительно реже обычного и могут совсем перестать работать.

Еще относительно недавно врачи были совершенно беспомощны перед этой болезнью. Во второй половине 20 ст. удалось создать миниатюрный электростимулятор, который подавал команды сердцу, заставляя его сокращаться. Для этого больным вскрывали грудную клетку и, добравшись до сердца, вживляли в него электроды, соединенные тоненькими проводами со стимулятором.

Инструменты