1Jak działa serce- Wojciech Szczepański -

Chyba nikogo nie trzeba przekonywać, że serce stanowi najważniejszy organ w ciele człowieka. Bez niego życie byłoby niemożliwe. Serce wykonuje tytaniczną pracę, bijąc około 100 tysięcy razy na dobę, czyli około 3 miliardów razy w ciągu życia przeciętnego człowieka. W każdej minucie pompuje ponad 5 litrów krwi, co daje imponujące 210 milionów litrów w ciągu życia (prawie dwukrotnie więcej niż objętość wody w najgłębszym jeziorze w Polsce). I robi to non stop. Niestety komórki mięśnia sercowego nie potrafią się regenerować, ani my nie potrafimy (jeszcze) ich do tego zmusić, dlatego dbanie o serce jest bardzo ważne.

Serce znajduje się w przedniej części klatki piersiowej. U większości ludzi zlokalizowane jest za mostkiem i po lewej stronie, koniuszkiem sięgając okolicy poniżej lewego sutka [ryc. 1]. W związku z tym, że serce zajmuje lewą część klatki piersiowej, lewe płuco jest mniejsze od prawego. Dekstrokardia, czyli położenie serca po prawej stronie, zdarza się u jednej osoby na 12 tysięcy. Serce dorosłego ma mniej więcej wielkość zaciśniętej pięści i waży około 300 g.

Podstawową funkcję serca stanowi wprawianie w ruch krwi, która dostarcza organizmowi niezbędne do jego funkcjonowania składniki, w tym tlen, usuwając jednocześnie szkodliwe produkty przemiany materii.

Rycina 1 Lokalizacja serca w klatce piersiowej nastolatka.

Budowa serca

Obrazowo serce człowieka można porównać do bukłaka zbudowanego z mięśni i podzielonego na cztery części (dwa przedsionki i dwie komory) [ryc. 2]. Górna część serca, zwana podstawą (to nie pomyłka), daje początek dużym naczyniom - aorcie i pniu płucnemu. Najniższa część, koniuszek serca, stanowi fragment lewej komory i u osób szczupłych można wyczuć jej rytmiczne skurcze po przyłożeniu ręki tuż poniżej lewego sutka.

W warunkach prawidłowych prawe serce (prawy przedsionek i prawa komora) jest całkowicie oddzielone od lewego serca (lewy przedsionek i lewa komora), żeby nie dochodziło do mieszania się krwi zawierającej tlen i ubogiej w ten pierwiastek. Struktura oddzielająca przedsionki nosi nazwę przegroda międzyprzedsionkowa. Komory oddziela przegroda międzykomorowa. Lewa komora serca jest większa i bardziej "umięśniona" od prawej.

Rycina 2 Przekrój przez serce. Na rycinach anatomicznych tradycyjnie kolorem czerwonym oznacza się naczynia krwionośne, którymi płynie krew bogata w tlen, a kolorem niebieskim te, którymi płynie krew uboga w ten pierwiastek.

Zastawki

Przedsionki od komór i komory od dużych naczyń oddzielają zastawki. Jak sama nazwa wskazuje są to struktury, które w warunkach prawidłowych przepuszczają krew tylko w jednym kierunku, uniemożliwiając jej cofanie się. Zastawka mitralna znajduje się między lewym przedsionkiem a lewą komorą, zastawka aorty między lewą komorą i aortą, zastawka trójdzielna między prawym przedsionkiem i prawą komorą, a zastawka pnia płucnego między prawą komorą i pniem płucnym. Przykładowo gdyby podczas skurczu lewej komory zastawka mitralna, oddzielająca tę komorę od lewego przedsionka, nie była zamknięta, krew z komory wypełniłaby lewy przedsionek i nie byłoby w nim już miejsca na kolejną porcję krwi płynącej z płuc. W płucach powstałby zastój krwi, który może mieć tragiczne konsekwencje. Prawidłowe funkcjonowanie zastawek jest więc bardzo ważne.

Zastawki zbudowane są z płatków - zastawka mitralna z dwóch, a wszystkie pozostałe zastawki z trzech. Zastawki otwierają się i zamykają dzięki różnicy ciśnień. W przypadku zastawek przedsionkowo-komorowych (mitralna i trójdzielna) wyższe ciśnienie w przedsionku niż w komorze skutkuje otwarciem zastawki - taka sytuacja ma miejsce w fazie rozkurczu serca, a wyższe w komorze niż w przedsionku zamyka zastawkę - faza skurczu. Zastawki pnia płucnego i aorty są zamknięte wtedy, gdy ciśnienie w dużych naczyniach przewyższa to w komorach (rozkurcz), a otwierają się, gdy ciśnienie w komorach rośnie (skurcz). Zastawki zamykają się dość gwałtownie. Moment ich zamknięcia i uderzenia fali krwi w płatki można usłyszeć stetoskopem jako tony serca.

Każda zastawka ma swój pierścień, czyli ścięgniste rusztowanie, które umożliwia utrzymanie jej kształtu przy działających na nią ciśnieniach. Oprócz tego zastawki mają też dodatkowe zabezpieczenia uniemożliwiające ich otwarcie w nieodpowiednim momencie. Części płatków zastawek aorty i pnia płucnego, nazywanych zastawkami półksiężycowatymi, wyginają się pod wpływem krwi cofającej się z dużych naczyń, w ten sposób jeszcze bardziej dociskając krawędzie płatków do siebie. Płatki zastawki mitralnej i trójdzielnej są natomiast podtrzymywane przez struny ścięgniste biegnące od mięśni brodawkowatych w obrębie komór.

Najczęstsze wady zastawek opisano tutaj.

Osierdzie i ściana serca

Serce otoczone jest przez osierdzie, czyli worek złożony z podwójnej błony surowiczej. Osierdzie włókniste, stanowiące część zewnętrzną, stabilizuje pozycję serca w klatce piersiowej, łącząc się z innymi strukturami wewnątrz klatki piersiowej (między innymi z mostkiem), a także chroni serce przed urazami i zapobiega jego nadmiernemu rozciągnięciu przez napływającą krew. Osierdzie surowicze, położone bliżej mięśnia sercowego, tworzy tak zwaną jamę osierdzia. Jest to przestrzeń wypełniona płynem, która umożliwia przesuwanie się komór serca w trakcie jego pracy, zdecydowanie zmniejszając też tarcie.

Za najbardziej zewnętrzną część ściany serca uznaje się blaszkę trzewną osierdzia, czyli jego fragment położony najbliżej mięśnia sercowego. Nosi on też inną nazwę - nasierdzie.

Środkowa część ściany serca to śródsierdzie. W jego skład wchodzą przede wszystkim komórki mięśniowe poprzecznie prążkowane typu sercowego. Występują one tylko w sercu i różnią się od wszystkich pozostałych komórek mięśniowych organizmu. Odpowiadają za skurcz serca i razem określane są mianem mięsień sercowy. Jest on zbudowany z pasm poukładanych w bardzo przemyślany sposób, tworzących niejako spiralę. Warunkuje ona odpowiednią kolejność kurczenia się poszczególnych fragmentów komór, by jak najszybciej wypchnąć z serca jak najwięcej krwi.

Do śródsierdzia zalicza się też szkielet serca. Nie budują go kości, ale wspomniane już wcześniej włókniste pierścienie zastawek, 2 trójkąty włókniste stabilizujące położenie zastawek i fragment przegrody międzykomorowej. Bardzo ważną składową śródsierdzia jest też układ bodźcoprzewodzący serca.

Komory i przedsionki serca wysłane są przez wsierdzie, będące najbardziej wewnętrzną częścią ściany serca. Warstwie tej przypisuje się najważniejszą rolę w kontroli wzrostu i rozwoju serca.

Zapalenie osierdzia, mięśnia sercowego i wsierdzia opisano tutaj.

Krążenie krwi

Lewy przedsionek serca przyjmuje krew bogatą w tlen, która dociera tutaj z płuc. W fazie rozkurczu serca krew swobodnie wpływa do tego przedsionka i przez otwartą zastawkę mitralną (dwudzielną) przepływa do lewej komory. W fazie skurczu najpierw kurczą się przedsionki, a potem komory. Skurcz lewego przedsionka powoduje wypchnięcie pozostałej w nim objętości krwi do lewej komory. Chwilę później zamyka się zastawka mitralna, uniemożliwiając powrót krwi z komory do przedsionka. W fazie skurczu serca krew pompowana jest z lewej komory przez otwartą zastawkę aorty do aorty (głównej tętnicy organizmu) i przez system coraz mniejszych naczyń aż do najdalszych krańców ciała.

Przeciętnie krwinka znajduje się ponownie w sercu po 20 sekundach. Bardzo szybko w porównaniu z tym, co pamiętamy z pewnego świetnego serialu, w którym krwinki wędrowały z jednego organu do drugiego przez pół godziny. Teraz nie ma już tlenu, gdyż oddała go tkankom. Dociera do prawego przedsionka serca albo przez żyłę główną górną, jeśli popłynęła do głowy, rąk lub klatki piersiowej, albo przez żyłę główną dolną, jeśli zaniosła tlen do narządów poniżej przepony. Z prawego przedsionka przez zastawkę trójdzielną krew przepływa do prawej komory. Następnie, podczas skurczu, gdy zastawka trójdzielna jest zamknięta, pompowana jest przez zastawkę pnia płucnego w stronę płuc, właśnie do pnia płucnego, od którego odchodzą dwie tętnice płucne dzielące się na coraz mniejsze naczynia, w których ostatecznie krew ponownie otrzymuje tlen. Potem żyłami płucnymi wraca do lewego przedsionka i koło się zamyka [patrz ryc. 7, tutaj].

Pojęcie krążenie małe obejmuje prawą komorę serca, naczynia doprowadzające z niej krew do płuc, naczynia odprowadzające krew do lewego przedsionka i właśnie ten przedsionek. Układ ten ma za zadanie natlenić krew.

Krążenie duże to lewa komora, aorta i odchodzące od niej i jej gałęzi coraz mniejsze naczynia do tkanek, aż do sieci najmniejszych naczyń włosowatych, a także naczynia zbierające krew z tkanek i doprowadzające ją do prawego przedsionka, wraz z tym przedsionkiem. Układ ten przede wszystkim dostarcza tlen i składniki odżywcze komórkom organizmu i usuwa z nich zbędne produkty.

Powyższy opis wymaga jeszcze uzupełnienia o odpowiedź na pytanie, jak tlen i składniki odżywcze docierają do komórek płuc. Otóż niezależnie od bogatej sieci naczyń krążenia małego w płucach istnieją również rozbudowane połączenia naczyń pochodzących z krążenia dużego, a więc zawierających krew utlenowaną.

Oddzielne zagadnienie stanowi również zaopatrywanie w tlen i składniki odżywcze samego serca. Do tego celu służy krążenie wieńcowe. Naczynia prowadzące bogatą w tlen krew do komórek mięśnia sercowego to tętnice wieńcowe, a naczynia zbierające pozbawioną tlenu krew to żyły serca. Dwie główne tętnice wieńcowe odchodzą od aorty tuż powyżej jej ujścia z lewej komory serca.

Naczynia wieńcowe nie mają zbyt wielu rozgałęzień i połączeń między sobą. Dlatego u osób dorosłych zmiany w krążeniu wieńcowym, na przykład miażdżyca, przyczyniają się do wystąpienia zawału mięśnia sercowego, gdy jedyna doprowadzająca krew do określonej części serca tętnica ulegnie zatkaniu. U dzieci zawał serca występuje bardzo rzadko (1 przypadek na kilka milionów).