Здравствуйте, друзья! В нашем традиционном лонгриде поговорим о теме, которая одновременно кажется всем хорошо знакомой и при этом почти никому не известной в деталях: о том, как устроено и как работает сердце. Мы слышим его каждый день — и почти не думаем о нём, пока оно не напомнит о себе. Разберём анатомию сердца простыми словами, объясним, как именно оно перекачивает кровь, почему не останавливается ни на секунду, что такое сердечный цикл, как устроена проводящая система и почему давление бывает разным.

Объясним все медицинские термины доступно и без потери точности, развеем распространённые мифы о сердце и расскажем, какие сигналы требуют немедленного обращения к врачу. В конце по традиции — краткое резюме главного.

Часть 1. Сердце: что это такое на самом деле

Если спросить человека, что такое сердце, он скажет: «ну, это орган, который качает кровь». И будет совершенно прав — но это примерно как описать скрипку словами «деревянная штука, которая издаёт звук». Правда, но упускает всё самое интересное.

Сердце — это полый мышечный орган, расположенный в грудной клетке между лёгкими, чуть левее центра. По размеру оно примерно с кулак самого человека. По весу у взрослого — около 250–350 граммов.¹

Но главное, что делает сердце уникальным — это не размер и не вес. Это непрерывность работы. В среднем сердце сокращается около 70 раз в минуту, 100 000 раз в сутки, более 35 миллионов раз в год — и ни разу не берёт паузы на отдых в привычном смысле.² За 70 лет жизни оно перекачает около 250 миллионов литров крови.

Чтобы понять, как это возможно, нужно разобраться в устройстве.

1.1. Где находится сердце и как оно закреплено

Сердце расположено в перикарде — плотном двухслойном мешке из соединительной ткани, который окружает его со всех сторон. Перикард выполняет несколько функций: защищает сердце от механических повреждений, удерживает его в постоянном положении в грудной клетке и за счёт небольшого количества жидкости между своими слоями уменьшает трение при сокращениях.¹

Само сердце не «плавает» свободно — оно прикреплено к крупным сосудам (аорте, лёгочной артерии, полым венам) и через диафрагму — к стенке грудной клетки. Поэтому, когда сердце бьётся, оно чуть поворачивается вокруг своей оси, но остаётся на месте.

1.2. Из чего состоит стенка сердца

Стенка сердца состоит из трёх слоёв, каждый из которых выполняет свою роль.¹

• Эпикард (наружный слой) — тонкая оболочка, которая одновременно является внутренним листком перикарда. По ней проходят коронарные артерии — сосуды, питающие само сердце.
• Миокард (средний слой) — собственно мышечная ткань сердца, самый толстый и важный слой. Именно он сокращается и создаёт то давление, которое толкает кровь по сосудам. Миокард сердца — особая мышечная ткань: в отличие от скелетных мышц, она работает непрерывно и не устаёт в обычном смысле.
• Эндокард (внутренний слой) — гладкая оболочка, выстилающая все полости сердца изнутри. Её гладкость важна: она снижает сопротивление потоку крови и препятствует образованию тромбов.

Часть 2. Четыре камеры: архитектура насоса

Сердце устроено как двойной насос с четырьмя камерами — двумя предсердиями и двумя желудочками. Понять эту архитектуру — значит понять, как работает весь кровоток.

2.1. Предсердия: камеры-приёмники

Предсердия — это верхние камеры сердца. Их задача — принять кровь, поступающую в сердце, и передать её в желудочки. Они тонкостенные: им не нужно развивать большое давление, поскольку кровь перемещается из предсердий в желудочки на небольшое расстояние, почти «самотёком» — под действием разницы давлений.²

Правое предсердие принимает «отработанную» кровь из всего тела — тёмную, насыщенную углекислым газом — по двум крупным венам: верхней и нижней полым венам.

Левое предсердие принимает обогащённую кислородом кровь из лёгких — по четырём лёгочным венам.

2.2. Желудочки: камеры-насосы

Желудочки — нижние и основные рабочие камеры сердца. Они толстостенные, потому что именно они создают давление, необходимое для продвижения крови по сосудам.¹

Правый желудочек перекачивает кровь в лёгкие по лёгочной артерии. Путь короткий — поэтому стенки правого желудочка тоньше, давление в нём меньше.

Левый желудочек — самая мощная камера сердца. Он перекачивает кровь во всё тело через аорту — самый крупный сосуд организма. Стенки левого желудочка в 3 раза толще, чем правого: ему нужно создавать значительно большее давление, чтобы кровь дошла до кончиков пальцев ног и до мозга.²

2.3. Перегородки: почему левое и правое не смешиваются

Правая и левая половины сердца разделены плотными перегородками — межпредсердной и межжелудочковой. Это принципиально важно: «отработанная» кровь и обогащённая кислородом кровь не должны смешиваться.

В норме перегородки полностью непроницаемы. При некоторых врождённых пороках сердца в них могут быть отверстия — это нарушает нормальное разделение потоков крови и требует лечения.³

Часть 3. Клапаны сердца: система ворот

Чтобы кровь двигалась строго в одном направлении и не возвращалась назад, сердце оснащено четырьмя клапанами. Это удивительно простое и надёжное решение природы.

3.1. Как работает клапан

Клапан сердца — это складки соединительной ткани (створки), прикреплённые к кольцу из плотной ткани. Принцип работы — чисто механический: когда давление с одной стороны клапана превышает давление с другой, створки открываются, пропуская кровь. Когда давление выравнивается или разворачивается — створки захлопываются, не давая крови двигаться назад.²

3.2. Четыре клапана и их роль

Митральный клапан (двустворчатый) расположен между левым предсердием и левым желудочком. При сокращении предсердия открывается и пропускает кровь в желудочек; при сокращении желудочка захлопывается, не позволяя крови вернуться назад.

Трёхстворчатый клапан выполняет ту же функцию на правой стороне: между правым предсердием и правым желудочком.

Аортальный клапан расположен у выхода из левого желудочка в аорту. При каждом сокращении желудочка открывается, выпуская порцию крови в аорту; затем захлопывается, не давая крови вернуться обратно в желудочек.

Лёгочный клапан работает так же — на выходе из правого желудочка в лёгочную артерию.¹

Именно закрытие клапанов создаёт характерные звуки сердца — «луб-дуп» — которые врач слышит через стетоскоп. Первый звук — закрытие митрального и трёхстворчатого клапанов в начале сокращения желудочков. Второй — закрытие аортального и лёгочного клапанов в конце.²

3.3. Что происходит при болезнях клапанов

Клапаны могут поражаться по двум механизмам. Стеноз — сужение клапанного отверстия: клапан открывается недостаточно широко, кровь проходит через него с трудом. Недостаточность — неполное смыкание створок: клапан закрывается не полностью, и часть крови возвращается назад при каждом сокращении.³

Оба состояния увеличивают нагрузку на сердце и при значительной степени требуют лечения.

Часть 4. Два круга кровообращения: маршрут крови

Сердце и сосуды образуют замкнутую систему кровообращения, разделённую на два круга. Понимание этих кругов — ключ к пониманию логики работы сердца.

4.1. Малый круг: лёгочный

Малый круг кровообращения — это путь крови от сердца к лёгким и обратно. Его задача — газообмен: «отработанная» кровь отдаёт углекислый газ и насыщается кислородом.⁴

Маршрут: правый желудочек → лёгочная артерия → мельчайшие капилляры лёгких (где происходит газообмен) → лёгочные вены → левое предсердие.

Несмотря на название «малый», этот круг не менее важен, чем большой. Слово «малый» относится только к длине пути — лёгкие расположены рядом с сердцем.

4.2. Большой круг: системный

Большой круг кровообращения — это путь крови от сердца ко всему телу и обратно. Его задача — доставить кислород и питательные вещества к каждой клетке организма и забрать углекислый газ и продукты обмена.⁴

Маршрут: левый желудочек → аорта → крупные артерии → более мелкие артерии → артериолы → капилляры (где происходит обмен с тканями) → венулы → вены → верхняя и нижняя полые вены → правое предсердие.

Левый желудочек — начало большого круга — развивает давление около 120 мм рт. ст. при сокращении. Именно это давление вы измеряете тонометром как «верхнее» (систолическое) артериальное давление.

4.3. Почему оба круга работают одновременно

Оба круга работают параллельно и синхронно. При каждом сокращении сердца правый желудочек отправляет порцию крови в лёгкие, а левый — во всё тело одновременно. Это элегантное решение, обеспечивающее непрерывность кровотока: пока одна порция крови проходит через лёгкие, другая уже доставляет кислород к органам.²

Часть 5. Сердечный цикл: что происходит за одно сокращение

Один удар сердца — это не просто «сжалось и расслабилось». Это строго скоординированная последовательность событий, занимающая около 0,8 секунды при частоте пульса 75 ударов в минуту.

5.1. Три фазы цикла

Сердечный цикл делится на три последовательные фазы.²

Диастола предсердий и желудочков (расслабление). Сердце расслаблено, клапаны между предсердиями и желудочками открыты. Кровь пассивно наполняет сначала предсердия, затем желудочки — примерно 70–80% объёма поступает именно так, под действием разницы давлений, без активного сокращения.

Систола предсердий (сокращение предсердий). Предсердия сокращаются и «досылают» оставшиеся 20–30% крови в желудочки. Это «дозаправка» — предсердия сравнительно слабые и выполняют вспомогательную роль. Митральный и трёхстворчатый клапаны при этом открыты; аортальный и лёгочный — закрыты.

Систола желудочков (сокращение желудочков). Это главная фаза. Желудочки мощно сокращаются, давление в них резко возрастает. Митральный и трёхстворчатый клапаны захлопываются (первый тон сердца). Аортальный и лёгочный клапаны открываются. Кровь выбрасывается в аорту и лёгочную артерию. Затем желудочки начинают расслабляться, давление в них падает, аортальный и лёгочный клапаны захлопываются (второй тон сердца) — и цикл начинается заново.

5.2. Ударный объём и сердечный выброс

Ударный объём — количество крови, которое выбрасывает левый желудочек за одно сокращение. В покое это примерно 60–80 мл.²

Сердечный выброс — количество крови, перекачиваемое сердцем за одну минуту. Это произведение ударного объёма на частоту сердечных сокращений. В покое: 70 мл × 70 ударов/мин ≈ 5 литров/мин. При интенсивной физической нагрузке у спортсменов сердечный выброс может возрастать до 20–25 литров в минуту — в 4–5 раз.²

Сердце адаптирует свою работу к потребностям момента: при нагрузке бьётся чаще и с большей силой, в покое — медленнее и экономнее.

Часть 6. Проводящая система: встроенный электрогенератор

Сердце сокращается само по себе — без командного импульса из головного мозга. У него есть собственная система генерации и проведения электрических сигналов, которая обеспечивает правильный ритм и правильную последовательность сокращений камер.

6.1. Синусовый узел: водитель ритма

Синусовый узел (синоатриальный узел) — это небольшое скопление специализированных клеток в стенке правого предсердия. Именно он является «водителем ритма» сердца — автоматически, без внешних команд, генерирует электрические импульсы с частотой около 60–100 раз в минуту.⁵

Электрический импульс распространяется от синусового узла по предсердиям волной, заставляя их сокращаться одновременно — как морская волна, прокатывающаяся по поверхности воды.

6.2. Атриовентрикулярный узел: привратник

Между предсердиями и желудочками электрический сигнал не может распространяться «напрямую» через обычную мышечную ткань — перегородка не проводит импульс. Его единственный путь в желудочки — через атриовентрикулярный узел (АВ-узел).⁵

АВ-узел выполняет роль привратника: он намеренно задерживает импульс примерно на 0,1–0,2 секунды. Это маленькая пауза, но крайне важная: за это время предсердия успевают завершить своё сокращение и «досослать» кровь в желудочки — до того как желудочки начнут сокращаться.

6.3. Пучок Гиса и волокна Пуркинье: быстрая доставка

Из АВ-узла импульс поступает в пучок Гиса — специализированное проводящее волокно, которое разветвляется на правую и левую ножки и распространяется вниз по межжелудочковой перегородке. Далее сигнал переходит в волокна Пуркинье — тончайшую сеть, пронизывающую миокард желудочков изнутри.⁵

Благодаря этой разветвлённой сети сигнал доходит до всех клеток желудочков практически одновременно — и они сокращаются синхронно, создавая единую, мощную волну сжатия. Именно эту электрическую активность регистрирует ЭКГ (электрокардиограмма) — один из основных методов обследования сердца.

6.4. Почему ритм меняется

Хотя синусовый узел задаёт базовый ритм, частота сердечных сокращений постоянно регулируется вегетативной нервной системой — частью нервной системы, работающей автоматически, вне нашего сознательного контроля.⁵

Симпатическая нервная система (система «активации») ускоряет сердцебиение и усиливает сокращения — при физической нагрузке, стрессе, волнении. Именно она выбрасывает адреналин, заставляя сердце биться быстрее.

Парасимпатическая нервная система (система «покоя») через блуждающий нерв замедляет ритм — в состоянии покоя, во сне, при расслаблении.

У тренированных людей (спортсменов) парасимпатический тонус выше: их сердце в покое бьётся медленнее — 40–50 ударов в минуту вместо 60–70 — потому что каждое сокращение более мощно и выброс за один удар выше.

Часть 7. Питание сердца: коронарные артерии

Сердце перекачивает кровь для всего организма — но нуждается в питании и само. Его обеспечивают собственные сосуды — коронарные артерии.

7.1. Устройство коронарных артерий

Коронарные артерии (от латинского corona — венец, корона) — пара артерий, отходящих от аорты сразу над аортальным клапаном, у самого выхода из левого желудочка.⁷

Левая коронарная артерия быстро разделяется на две ветви: переднюю нисходящую (снабжает переднюю стенку левого желудочка и межжелудочковую перегородку — самые важные зоны) и огибающую (снабжает боковую и заднюю стенки левого желудочка).

Правая коронарная артерия снабжает правый желудочек и нижнюю стенку левого желудочка, а также — в большинстве случаев — синусовый и атриовентрикулярный узлы проводящей системы.

7.2. Особенность коронарного кровотока

Коронарные артерии питают сердце преимущественно в фазу расслабления (диастолу), а не в фазу сокращения. Это объясняется просто: при сокращении миокарда давление в стенке сердца настолько велико, что пережимает мелкие сосуды изнутри — и кровоток по ним временно прекращается. Лишь когда сердце расслабляется — кровь устремляется по коронарным артериям к клеткам миокарда.⁷

Это объясняет, почему при очень высокой частоте пульса (например, при тахикардии) диастола укорачивается — и питание миокарда может ухудшаться.

7.3. Что происходит при поражении коронарных артерий

Коронарные артерии могут поражаться атеросклерозом — процессом, при котором на внутренней стенке сосуда образуются атеросклеротические бляшки из жировых отложений, воспалительных клеток и кальция. Бляшка сужает просвет сосуда, уменьшая кровоток к миокарду.⁸

При стабильной стенокардии сужение достаточно, чтобы вызывать боль в груди при нагрузке — когда сердцу нужно больше крови, а суженный сосуд не может её обеспечить. При разрыве бляшки и образовании тромба на её поверхности происходит полная закупорка — это инфаркт миокарда: часть сердечной мышцы перестаёт получать кровь и погибает.⁸

Часть 8. Артериальное давление: что оно измеряет

«Давление» — одна из наиболее часто обсуждаемых характеристик работы сердца. При этом многие не понимают, что именно означают два числа на тонометре.

8.1. Систолическое и диастолическое давление

Артериальное давление — это давление, которое кровь оказывает на стенки артерий. Оно не постоянно: оно меняется в такт сердечному циклу.⁹

Систолическое давление («верхнее», первая цифра) — максимальное давление в момент сокращения левого желудочка, когда кровь выбрасывается в аорту. Норма для взрослого — около 120 мм рт. ст.

Диастолическое давление («нижнее», вторая цифра) — минимальное давление в период расслабления сердца, когда желудочки наполняются кровью. Норма — около 80 мм рт. ст.

Именно поэтому нормальное давление записывается как 120/80 мм рт. ст.

8.2. Что создаёт диастолическое давление

Важный нюанс, который многие не понимают: диастолическое давление создаётся не сердцем — оно создаётся тонусом стенок артерий. Артерии — не пассивные трубки. Они содержат мышечный слой и постоянно поддерживают определённое напряжение стенок, удерживая давление крови даже между ударами сердца.⁹

Именно поэтому при повышенном периферическом сопротивлении (например, при спазме артерий или атеросклерозе) диастолическое давление растёт.

8.3. Что такое пульсовое давление

Пульсовое давление — разница между систолическим и диастолическим показателями. В норме — около 40 мм рт. ст. Пульсовое давление отражает объём крови, выброшенной за одно сокращение, и эластичность стенок артерий.⁹

При повышении только систолического давления у пожилых людей (при нормальном диастолическом) пульсовое давление увеличивается — это свидетельствует о снижении эластичности артерий с возрастом.

Часть 9. Когда немедленно обращаться к врачу

Сводная таблица: анатомия и функции сердца

Таблица 1. Основные структуры сердца и их функции

Примечание: таблица отражает основные структуры; полная анатомия сердца включает также трёхстворчатый и лёгочный клапаны, пучок Гиса, волокна Пуркинье и другие элементы.¹

Заключение

Сердце — это четырёхкамерный мышечный насос, работающий без остановок на протяжении всей жизни. Его архитектура отражает две параллельные задачи: доставить «отработанную» кровь в лёгкие для насыщения кислородом (малый круг) и разослать насыщенную кровь по всему телу (большой круг). Обе задачи решаются одновременно при каждом ударе.

Слаженная работа сердца обеспечивается тремя системами: механической (камеры, клапаны, сосуды), электрической (синусовый узел, АВ-узел, проводящая система — задающие ритм и последовательность сокращений) и питающей (коронарные артерии, снабжающие миокард кровью). Нарушение в любой из этих систем нарушает работу всего органа.

Артериальное давление — «верхнее» и «нижнее» — отражает, соответственно, давление в момент выброса крови и давление в период расслабления сердца. Хроническое повышение давления является одним из главных факторов риска сердечно-сосудистых катастроф и нередко протекает без симптомов — что делает регулярное его измерение простой и важной профилактической мерой.

Большинство заболеваний сердца развиваются постепенно, годами — и большинство факторов риска (гипертония, высокий холестерин, курение, гиподинамия) поддаются коррекции. Понимание того, как работает этот орган, помогает относиться к нему не как к абстрактному «мотору», а как к конкретной мышце, за которой можно и нужно ухаживать.

Источники

1. Moore K.L., Dalley A.F., Agur A.M.R. Clinically Oriented Anatomy. 8th ed. Philadelphia: Wolters Kluwer, 2018.
2. Guyton A.C., Hall J.E. Textbook of Medical Physiology. 14th ed. Philadelphia: Elsevier, 2020. Русское издание: Гайтон А., Холл Дж. Медицинская физиология. Москва: Логосфера, 2018.
3. Российское кардиологическое общество. Клинические рекомендации: Хроническая сердечная недостаточность. Москва: РКО, 2020.
4. Schmidt R.F., Lang F., Heckmann M. (eds.) Physiology of Humans. 31st ed. Berlin: Springer, 2011.
5. Zipes D.P. et al. (eds.) Braunwald’s Heart Disease: A Textbook of Cardiovascular Medicine. 11th ed. Philadelphia: Elsevier, 2018.
6. Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ). Physical Activity and Health: A Report of the Surgeon General. Geneva: WHO, 2022.
7. Scanlon V.C., Sanders T. Essentials of Anatomy and Physiology. 8th ed. Philadelphia: F.A. Davis, 2019.
8. Российское кардиологическое общество. Клинические рекомендации: Острый коронарный синдром без подъёма сегмента ST. Москва: РКО, 2020.
9. Российское кардиологическое общество. Клинические рекомендации: Артериальная гипертензия у взрослых. Москва: РКО, 2020.
10. ESC (European Society of Cardiology). 2021 ESC Guidelines on cardiovascular disease prevention in clinical practice. European Heart Journal. 2021;42(34):3227–3337.
11. Marieb E.N., Hoehn K. Human Anatomy and Physiology. 11th ed. Hoboken: Pearson, 2019.
12. Шляхто Е.В. (ред.) Кардиология: национальное руководство. 2-е изд. Москва: ГЭОТАР-Медиа, 2021.
13. World Heart Federation. World Heart Report 2023: Confronting the World’s Number One Killer. Geneva: WHF, 2023.
14. Libby P. et al. Atherosclerosis. Nature Reviews Disease Primers. 2019;5(1):56.
15. Berne R.M., Levy M.N. Cardiovascular Physiology. 8th ed. St. Louis: Mosby, 2001.

*Статья носит информационный характер. Для профессиональной помощи обратитесь к специалисту.*