Возрастные особенности строения сердца

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования Республики Беларусь

Учреждение образования

Белорусский государственный педагогический университет

имени Максима Танка

Факультет естествознания

Кафедра зоологии

Курсовая работа

Возрастные особенности строения сердца

Работу выполнила: студентка 22 группы 2 курса

дневной формы получения образования Заренок А.А.

Научный руководитель: Белая С.С.

Минск 2011

Содержание

Введение

1. Строение сердца

1.1 Внешнее строение сердца

1.2 Топография сердца

1.3 Внутреннее строение сердца

1.4 Строение стенки сердца

1.5 Проводящая система сердца

2. Сосуды сердца

2.1 Артерии

2.2 Вены

3. Перикард

4. Возрастные особенности строения сердца

4.1 Период внутриутробного развития

4.2 Период новорожденности и грудной возраст

4.3 Раннее детство

4.4 Первое детство

4.5 Второе детство

4.6 Подростковый возраст и юношеский возраст

4.7 Возрастные изменения сердца при старении

Заключение

Список литературы

Приложение 1

Введение

Организм человека может полноценно функционировать только тогда, когда каждая его клетка получает питательные вещества, кислород, воду и из клетки удаляются выделяемые ею продукты обмена веществ. Все эти задачи выполняет сердечно-сосудистая система, центральным органом которой является сердце. Сердце является одним из жизненно важных органов человека.

Сердце начинает формироваться и функционировать ещё в период внутриутробного развития и выполняет свои функции на протяжении всей жизни человека до его смерти. На разных возрастных этапах сердце имеет отличия в строении и функционировании.

Данная курсовая работа посвящена изучению возрастных особенностей строения сердца.

Изучение особенностей строения сердца в разные возрастные периоды является актуальным на сегодняшний день. Так как знание этих особенностей позволяет не только врачам, но и каждому человеку предотвратить некоторые патологические изменения в сердце.

Возрастные особенности строения сердца мы будем описывать на следующих возрастных этапах: период внутриутробного развития; период новорожденности и грудной возраст; раннее детство; первое детство; второе детство; подростковый возраст и юношеский возраст, а также рассмотрим возрастные изменения сердца при старении.

Целью данной работы является изучение возрастных особенностей строения сердца человека.

Для разрешения этой цели необходимо раскрыть следующие задачи:

1. изучить внешнее и внутреннее строение сердца;

2. описать сосуды сердца;

3. рассмотреть строение перикарда;

4. осветить возрастные особенности строения сердца.

1. Строение сердца

1.1 Внешнее строение сердца

Сердце, cor, представляет собой полый мышечный орган, разделенный внутри на четыре полости: правое и левое предсердия и правый и левый желудочки[1]. Левое предсердие и левый желудочек составляют вместе артериальную половину сердца и в них находится артериальная кровь, а правое предсердие и правый желудочек составляют венозную половину сердца и в них находится венозная кровь. Сокращение стенок сердечных камер называется систолой, расслабление их - диастолой[2].

Сердце имеет форму несколько уплощённого конуса. В нём различают верхушку - apex, основание - basis, две поверхности: грудино-рёберную - переднюю, диафрагмальную - нижнюю и два края - правый и левый. Основание сердца образовано предсердиями, восходящей частью аорты и легочным стволом и обращено вверх, назад и направо. Выступающий влево заостренный конец сердца - его верхушка - сформирован левым желудочком[1]. Края сердца, правый и левый, - неодинаковой конфигурации: правый более острый; левый край закруглённый, более тупой вследствие большей толщины стенки левого желудочка[2].

Снаружи предсердия отделены от желудочков венечной бороздой, желудочки отделены один от другого передней и задней межжелудочковыми бороздами. Передневерхняя выступающая часть каждого предсердия называется ушком предсердия[1]. Венечной бороздой, которая идёт поперечно к продольной оси, сердце разделяется на верхний участок, образуемый предсердиями, и на больший нижний, образуемый желудочками. Передняя и задняя межжелудочковые борозды сердца своими нижними концами сливаются друг с другом и образуют на правом крае сердца сердечную вырезку[2].

1.2 Топография сердца

Сердце расположено в грудной полости в среднем средостении. Большая часть его находится влево от срединной линии, справа остаются правое предсердие и обе полые вены. Длинная ось идет косо сверху вниз, справа налево, сзади наперед. Продольная ось сердца наклонена приблизительно на 40° к медиальной и фронтальной плоскостям. Сердце при этом повернуто таким образом, что правый венозный отдел, его лежит больше кпереди, левый артериальный - кзади[1].

Закруглённая верхушка сердца обращена вниз, вперёд и влево, достигая пятого межрёберного промежутка на расстоянии 8-9 см влево от левого края грудины. Основание обращено вверх, назад и вправо и проецируется на уровне хрящей третьих рёбер. Грудинорёберная поверхность сердца обращена кпереди, вверх и влево и лежит позади тела грудины и хрящей рёбер от 3 до 6. Диафрагмальная поверхность прилежит к диафрагме, к её сухожильному центру[2].

Размеры сердца здорового человека зависят от величины его тела, а также зависят от интенсивности обмена веществ. Также, считается, что сердце по величине соответствует кулаку индивидуума. На рентгенограмме поперечный размер сердца живого человека составляет 12-15 см, продольный - 14-16 см; средняя масса сердца у женщин 250 г, у мужчин - 300 г [1].

Рисунок 1. Внешнее строение сердца представлен в Приложении 1.

1.3 Внутреннее строение сердца

Предсердия являются получающими кровь камерами, желудочки - выбрасывающими кровь из сердца в артерии. Правое и левое предсердия отделены друг от друга перегородкой, так же как правый левый желудочки. А между правым предсердием и правым желудочком имеется правое предсердно-желудочковое отверстие; между левым предсердием и левым желудочком - левое предсердно-желудочковое отверстие[2].

Правое предсердие имеет форму куба, в него впадают верхняя и нижняя полые вены и венечный синус сердца, собирающий кровь из вен сердца; кроме того, небольшие вены сердца самостоятельно впадают в правое предсердие. Маленькие отверстия их разбросаны по поверхности стенок предсердия. Возле отверстия венозного синуса имеется небольшая складка эндокарда. Кпереди и вправо полость предсердия продолжается в правое ушко. Правое и левое ушки охватывают основание аорты и легочного ствола. Перегородка между предсердиями поставлена косо, от передней стенки она направляется назад и вправо, так что правое предсердие расположено справа и спереди, а левое - слева и сзади. Внутренняя поверхность правого предсердия гладкая, за исключением небольшого участка спереди и внутренней поверхности ушка, где заметен ряд вертикальных валиков от расположенных здесь гребенчатых мышц. Вверху гребенчатые мышцы начинаются пограничным гребешком которому на наружной поверхности предсердия соответствует пограничная борозда. На перегородке, отделяющей правое предсердие от левого, имеется углубление - овальная ямка которая ограничена валиком. Это углубление представляет собой остаток овального отверстия, посредством которого предсердия во внутриутробном периоде сообщались между собой. В 1/3 случаев овальное отверстие сохраняется на всю жизнь, вследствие чего возможно периодическое смешивание артериальной и венозной крови. В нижнепереднем отделе предсердия имеется широкое правое предсердно-желудочковое устье, которое ведёт в полость правого желудочка[2].

Левое предсердие прилежит сзади к нисходящей аорте и пищеводу. С каждой стороны в левое предсердие впадают по две легочные вены. Кпереди и влево выпячивается левое ушко, огибая левую сторону ствола аорты и легочного ствола. В нижнепереднем отделе имеется левое предсердно-желудочковое устье, которое ведёт в полость левого желудочка[2].

Правый желудочек имеет форму треугольной пирамиды, основание которой, обращённое кверху, занято правым предсердием, за исключением левого верхнего угла, где из правого желудочка выходит легочной ствол[2]. Кровь из правого предсердия поступает в правый желудочек через правое предсердно-желудочковое отверстие, по краю которого расположен предсердно-желудочковый трехстворчатый клапан, состоящий из трех створок (передней, задней и перегородочной), образованных складками эндокарда, содержащими плотную волокнистую соединительную ткань и покрытыми эндотелием. В месте прикрепления створок клапана соединительная ткань переходит в фиброзные кольца, окружающие правое и левое предсердно-желудочковые отверстия. Предсердная сторона створок гладкая, желудочковая неровная, от нее начинаются сухожильные хорды, прикрепленные противоположными концами к сосочковым мышцам.- передней, задней и перегородочной, расположенным на внутренней поверхности правого желудочка. Эти мышцы вместе с сухожильными хордами удерживают клапаны и при сокращении (систоле) желудочка препятствуют обратному току крови в предсердие. В полости желудочка выделяют передневерхний отдел - артериальный конус, который продолжается в легочный ствол. В области артериального конуса стенка правого желудочка гладкая, на остальном протяжении внутрь вдаются мышечные перекладины - мясистые трабекулы, расположенные продольно и поперечно. При сокращении правого предсердия кровь поступает в правый желудочек, направляясь к его вершине вдоль нижней стенки. При сокращении желудочка кровь выталкивается в легочный ствол, проходя от вершины желудочка к его основанию через отверстие легочного ствола, в области которого находится одноименный клапан. Клапан состоит из трех полулунных заслонок (левой, правой и передней), свободно пропускающих кровь из желудочка в легочный ствол. Соприкасаясь своими краями, они, подобно наполненным карманам, закрывают отверстие и препятствуют обратному току крови. Это происходит после опорожнения желудочка[1].

Левый желудочек имеет форму конуса, стенки его в 2-3 раза толще стенок правого желудочка за счет миокарда. Это связано с большей работой, производимой левым желудочком. Из полости левого предсердия в левый желудочек ведет левое предсердно-желудочковое отверстие овальной формы, снабженное левым предсердно-желудочковым двустворчатым клапаном (митралъным). Из двух его створок - передней и задней - первая развита сильнее. Из желудочка кровь направляется в отверстие аорты, снабженное клапаном, состоящим из трех полулунных заслонок (задней, правой и левой), имеющих такое же строение, что и клапан легочного ствола.

На внутренней поверхности левого желудочка, как и в правом, имеются покрытые эндокардом мышечные тяжи - мясистые трабекулы, а также две сосочковые мышцы (передняя и задняя), от которых отходят тонкие сухожильные хорды, прикрепляющиеся к створкам левого предсердно-желудочкового клапана.

Межжелудочковая перегородка состоит из большой мышечной части и меньшей перепончатой (верхний ее участок), где имеется лишь фиброзная ткань, покрытая с обеих сторон эндокардом[1].

Рисунок 2. Внутреннее строение сердца представлен в Приложении 1.

1.4 Строение стенки сердца

Стенка сердца состоит из трех слоев: наружного, или эпикарда, среднего - миокарда, внутреннего - эндокарда.

Эпикард представляет собой висцеральную пластинку серозного перикарда. Подобно другим серозным оболочкам, это тонкая соединительнотканная пластинка, покрытая мезотелием. Эпикард окутывает сердце, начальные отделы легочного ствола и аорты, конечные отделы легочных и полых вен, а затем переходит в париетальную пластинку серозного перикарда.

Преобладающая часть стенки сердца - миокард. Он образован сердечной исчерченной поперечнополосатой мышечной тканью, состоящей из сердечных мышечных клеток - кардиомиоцитов. Кардиомиоциты - клетки неправильной цилиндрической формы длиной 100-150 мкм и диаметром 10-20 мкм. В световом микроскопе видны многочисленные анастомозы, ветвления пучков кардиомиоцитов, формирующих сети. Это связано с тем, что отдельные клетки соединяются между собой нерегулярно[1].

Каждый кардиомиоцит имеет 1-2 овальных удлиненных ядра, лежащих в центре и окруженных миофибриллами, расположенными по периферии строго прямолинейно. На обоих полюсах ядра видны удлиненные зоны цитоплазмы, лишенной миофибрилл. Весьма характерны контакты двух соседних кардиомиоцитов, имеющих вид извилистых темных полосок, вставочных дисков, которые активно участвуют в передаче возбуждения от клетки к клетке. С помощью дисков кардиомиоциты соединяются друг с другом. Клетки богаты митохондриями[1].

Кардиомиоциты соединены между собой вставочными дисками, которые на продольном разрезе имеют вид ступенек. Поперечные перекладины этих ступенек имеют отростки различной длины, между которыми находятся инвагинации. В этих участках кардиомиоциты соединяются между собой наподобие зубчатых швов черепа, а плазмалеммы соседних клеток соединены между собой с помощью десмосом, лентовидных поясков или пятен сцепления, к которым с обеих сторон прикрепляются актиновые филаменты. На участках вставочного диска, лежащих параллельно продольной оси кардиомиоцита (вертикальные линии ступенек), находятся лентовидные десмосомы и щелевидные контакты[1].

Толщина миокарда наименьшая у предсердий, а наибольшая у левого желудочка. Пучки мышечных клеток предсердий и желудочков начинаются от фиброзных колец, полностью отделяющих миокард предсердий от миокарда желудочков. Эти фиброзные кольца, как и ряд других соединительнотканных образований сердца, формируют его мягкий скелет, к которому относятся соединенные между собой правое и левое фиброзные кольца, окружающие правое и левое предсердно-желудочковые отверстия и составляющие опору правого и левого предсердно-желудочковых клапанов. Проекция этих колец на поверхности сердца соответствует венечной его борозде. К мягкому скелету сердца относятся также связанные между собой соединительнотканной перемычкой кольца, окружающие отверстие легочного ствола и отверстие аорты, правый и левый фиброзные треугольники, плотные пластинки, которые справа и слева прилежат к задней полуокружности аорты и образуются в результате слияния левого фиброзного кольца с соединительнотканным кольцом отверстия аорты[1].

Миокард предсердий и желудочков разобщен, что создает возможность отдельного их сокращения. В предсердиях различают два слоя мышц: поверхностный и глубокий. Поверхностный слой состоит из циркулярно или поперечно расположенных волокон, глубокий - из продольно ориентированных. Поверхностный мышечный слой окутывает оба предсердия, глубокий - отдельно каждое предсердие. Вокруг устьев крупных венозных стволов(полых и легочных вен), впадающих в предсердия, имеются циркулярные пучки миоцитов.

В мускулатуре желудочков различают три слоя: поверхностный, средний и внутренний (глубокий). Тонкий поверхностный слой ориентирован продольно, его мышечные пучки начинаются от фиброзных колец и идут косо вниз. На верхушке сердца эти пучки образуют завиток и переходят во внутренний продольный слой, который своим верхним краем прикрепляется к фиброзным кольцам. Между продольными наружным и внутренним слоями располагается средний слой, идущий более или менее циркулярно. Он является самостоятельным для каждого желудочка[1].

Во время общего расслабления сердца (диастола) кровь из полых и легочных вен поступает соответственно в правое и левое предсердия. После этого наступает сокращение (систола) предсердий. Процесс сокращения начинается у места впадения верхней полой вены в правое предсердие и распространяется по обоим предсердиям, в результате чего кровь из предсердий через предсердно-желудочковые отверстия нагнетается в желудочки. Затем в стенках сердца начинается волна сокращения (систола) желудочков, которая распространяется на оба желудочка и кровь из них нагнетается в отверстия легочного ствола и аорты. В это время предсердно-желудочковые клапаны закрываются. Возвращению крови из аорты и легочного ствола в желудочки препятствуют полулунные клапаны.

Миокард, подобно скелетным мышцам, является возбудимой тканью, которая обладает потенциалом покоя и в ответ на надпороговые стимулы генерирует потенциал действия. Благодаря функционированию вставочных дисков возбуждение передается соседним клеткам. При этом возбуждение, возникающее в любом отделе сердца, охватывает все мышечные волокна. Иными словами, на подпороговый стимул миокард не реагирует, на надпороговые отвечает возбуждением всех волокон.

Описанные последовательные сокращения и расслабления различных отделов сердца связаны с его строением и наличием проводящей системы, по которой распространяется импульс. Ритмические импульсы генерируются только специализированными клетками водителя ритма и проводящей системой сердца[1].

1.5 Проводящая система сердца

Проводящая система сердца состоит из синусно-предсердного узла, предсердно-желудочкового узла, предсердно-желудочкового пучка (пучка Гиса), его ножек и разветвлений.

Первый узел расположен под эпикардом правого предсердия, между местом впадения верхней полой вены и ушком правого предсердия. От него импульс распространяется по кардиомиоцитам предсердий и на предсердно-желудочковый узел, который лежит в межпредсердной стенке близ перегородочной створки трехстворчатого клапана. Возбуждение кратковременно задерживается в предсердно-желудочковом узле. Затем возбуждение распространяется на короткий предсердно-желудочковый пучок Гиса, отходящий от этого узла, через предсердно-желудочковую перегородку в сторону желудочков. Пучок Гиса в верхней части межжелудочковой перегородки разделяется на две ножки: правую (меньшую) и левую(большую). Ножки пучка разветвляются под эндокардом и в толще миокарда желудочков на более тонкие пучки проводящих мышечных волокон (волокна Пуркинье). По этим отделам сердца импульс распространяется со скоростью около2 м/с, а от окончаний волокон Пуркинье, расположенных под эндокардом, к кардиомиоцитам желудочков со скоростью около 1 м/с[1].

По предсердно-желудочковому пучку импульс от предсердий передается на желудочки, благодаря чему устанавливается регуляция ритма систолы предсердий и желудочков. Таким образом, предсердия связаны между собой синусно-предсердным узлом, а предсердия и желудочки - предсердно-желудочковым пучком.

Клетки сердечной проводящей системы являются модифицированными кардиомиоцитами, строение которых несколько отличается от структуры преобладающих рабочих кардиомиоцитов. Более мелкие (длиной около 25 мкм и толщиной около 10 мкм) веретенообразные клетки узлов образуют разветвленную сеть. По своей ультраструктуре они отличаются от кардиомиоцитов лишь отсутствием Т-трубочек. Клетки часто образуют кластеры - структуры, напоминающие пучки, в которых клетки соединяются между собой не только своими концами, но и боковыми поверхностями. Между клетками нет типичных дисков, но на соприкасающихся поверхностях имеются все описанные три типа межклеточных контактов (нексусы, десмосомы и пояски сцепления). Тонкий базальный слой и тонкий слой соединительнотканных фибрилл окутывают кластеры. Специализированные клетки образуют контакты с кардиомиоцитами предсердий. Узлы богато васкуляризованы, иннервированы и отделены от остальных кардиомиоцитов слоем рыхлой волокнистой соединительной ткани. Большая часть пучка Гиса образована аналогичными клетками. В нижней части пучка они постепенно удлиняются, утолщаются, приобретают цилиндрическую форму. Ножки пучка Гиса, его ветви и разветвления образованы проводящими мышечными волокнами Пуркинье длиной около 100 мкм и толщиной около 50 мкм каждый. Проводящие мышечные волокна образованы проводящими сердечными миоцитами, соединенными между собой конец в конец и бок в бок. Каждое волокно Пуркинье окутано базальной мембраной, которая укреплена сетью соединительнотканных волоконец. Границы между отдельными клетками волокна нерегулярные. Боковые поверхности клеток соединены между собой десмосомами и нексусами. Соединение полюсов формирует структуры, напоминающие вставочные диски, в которых имеются десмосомы, реже - пояски сцепления и нексусы. Проводящие миоциты крупнее сократительных кардиомиоцитов[1].

Эндокард выстилает внутреннюю поверхность полостей сердца. Он, в свою очередь, состоит из слоя соединительной ткани с большим числом эластических волокон и гладкомышечных клеток, из расположенного поверхностнее слоя соединительной ткани с примесью эластических волокон и из внутреннего эндотелиального слоя. Эндокард по своему происхождению соответствует сосудистой стенке, а перечисленные слои его - трём оболочкам сосудов. Все сердечные клапаны представляют собой складки эндокарда[2].

2. Сосуды сердца

2.1 Артерии

В кровеносной системе человека можно выделить третий круг кровообращения - сердечный.

Две артерии - правая и левая венечные - снабжают сердце кровью. Они начинаются непосредственно от луковицы аорты и располагаются на поверхности сердца. Правая венечная артерия начинается на уровне правого синуса аорты, уходит вправо под ушко правого предсердия, ложится в венечную борозду, огибает правую легочную поверхность сердца, затем направляется по его задней поверхности влево, где анастомозирует с огибающей ветвью левой венечной артерии. Ветви правой венечной артерии кровоснабжают стенку правого желудочка и предсердия, заднюю часть межжелудочковой перегородки, сосочковые мышцы правого желудочка, заднюю сосочковую мышцу левого желудочка, синусно-предсердный и предсердно-желудочковый узлы проводящей системы сердца[1].

Левая венечная артерия начинается на уровне левого синуса аорты. Она несколько толще правой, располагается между началом легочного ствола и ушком левого предсердия, делится на две ветви - переднюю межжелудочковую и огибающую, которая является продолжением основного ствола левой венечной артерии, огибает сердце слева, располагаясь в его венечной борозде, где на задней поверхности анастомозирует с правой венечной артерией. Передняя межжелудочковая ветвь направляется по одноименной борозде сердца к его верхушке. Ветви левой венечной артерии кровоснабжают стенку левого желудочка, в том числе сосочковые мышцы, большую часть межжелудочковой перегородки, переднюю стенку правого желудочка, а также стенку левого предсердия.

Ветви правой и левой венечных артерий, соединяясь между собой, формируют в сердце два артериальных кольца: поперечное, расположенное в венечной борозде, и продольное, сосуды которого находятся в передней и задней межжелудочковых бороздах. Венечные сосуды разветвляются до капилляров во всех трех оболочках сердца, в сосочковых мышцах и сухожильных хордах. В основании клапанов сердца также обнаружены кровеносные сосуды, которые у места прикрепления створок разветвляются на капилляры, проникающие в них на различные расстояния[1].

Внутриорганные артерии сердца: от стволов венечных артерий и их крупных ветвей соответственно четырём камерам сердца отходят ветви предсердий и их ушек, ветви желудочков, перегородочные ветви. Проникнув в толщу миокарда, они разветвляются соответственно числу, расположению и строению слоев его: сначала в наружном слое, затем в среднем и,наконец, во внутреннем, после чего проникают в сосочковые мышцы и даже в предсердно-желудочковые клапаны. Внутримышечные артерии в каждом слое следую ходу мышечных пучков и анастомозируют во всех слоях и отделах сердца. Некоторые из этих артерий имеют в своей стенке сильно развитый слой непроизвольных мышц, при сокращении которых происходит полное замыкание просвета сосуда.

2.2 Вены

Количество сердечных вен больше, чем артерий. Вены сердца открываются не в полые вены, а непосредственно в полость сердца. Внутримышечные вены находятся во всех слоях миокарда и, сопровождая артерии, соответствуют ходу мышечных пучков. Мелкие артерии сопровождаются двойными венами, крупные - одиночными. Венозный отток идет по трем путям: 1) в венечный синус; 2) в передние вены сердца и 3) в наименьшие вены, впадающие непосредственно в правый отдел сердца. В правой половине сердца этих вен больше, чем в левой, поэтому венечные вены более развиты слева. Преобладание наименьших вен в стенках правого желудочка при небольшом оттоке по системе вен венечного синуса свидетельствует о том, что они играют важную роль в перераспределении венозной крови в области сердца[2].

Вены системы венечного синуса. Он является остатком левой общей кардинальной вены и лежит в заднем отделе венечной борозды сердца, между левым предсердием и левым желудочком. Своим правым, более толстым концом он впадает в правое предсердие близ перегородки между желудочками, между заслонкой нижней полой вены и перегородкой предсердия. В венечный синус впадают следующие вены: 1) большая вена сердца, начавшись у верхушки сердца, поднимается вдоль передней межжелудочковой борозды сердца, поворачивает налево и, обогнув левую сторону сердца, продолжается в систему венечного синуса; 2) задняя вена левого желудочка - один или несколько венозных стволиков на задней поверхности левого желудочка, впадающих в систему венечного синуса; 3) косая вена левого предсердия - небольшая ветвь, располагающаяся на задней поверхности левого предсердия, она начинается в складке перикарда, заключающей соединительнотканный тяж; 4) средняя вена сердца лежит в задней межжелудочковой борозде сердца и, достигнув поперечной борозды, впадает в систему венечного синуса; 5) малая вена сердца - тонкая ветвь, расположенная в правой половине поперечной борозды сердца и впадающая обычно в систему венечного синуса в том месте, где эта вена достигает поперечной борозды.

Передние вены сердца - небольшие вены, находятся на передней поверхности правого желудочка и впадают непосредственно в полость правого предсердия.

Наименьшие вены сердца - очень маленькие венозные стволы, не появляются на поверхности сердца, а, собравшись из капилляров, впадают прямо в полости предсердий и в меньшей степени - желудочков[2].

3. Перикард

сердце строение возраст

Перикард (pericardium) - это замкнутый мешок, в котором различают два слоя: наружный - фиброзный перикард, переходящий в наружную оболочку крупных сосудов, а спереди прикрепляющийся к внутренней поверхности грудины; внутренний слой это серозный перикард, который, в свою очередь, делится на два листка: висцеральный, или эпикард, и париетальный, сращенный с внутренней поверхностью фиброзного перикарда, выстилающей его изнутри. Между висцеральным и париетальным листками находится щелевидная серозная перикардиальная полость, содержащая небольшое количество серозной жидкости, которая смачивает обращенные друг к другу поверхности серозных листков, покрытых мезотелием. На крупных сосудах вблизи сердца висцеральный и париетальный листки переходят непосредственно один в другой. Не вскрытый перикард имеет форму конуса, основание которого срастается с сухожильным центром диафрагмы, а притупленная верхушка направлена кверху и охватывает начальные отделы аорты, легочного ствола и конечные отделы крупных вен. С боков перикард прилежит непосредственно к медиастинальной плевре той и другой стороны. Задняя поверхность перикарда соприкасается с пищеводом и грудной частью аорты. Начальные отделы аорты и легочного ствола окружены со всех сторон перикардом, полые и легочные вены покрыты серозным листком только частично[1].

Серозный перикард образован плотной волокнистой соединительной тканью, богатой эластическими волокнами, покрытой мезотелием, лежащим на базальной мембране. Фиброзный перикард сформирован плотной волокнистой соединительной тканью, в которой содержится много перекрещивающихся слоев извитых коллагеновых волокон. Большая часть передней поверхности сердца с перикардом прикрыта легкими, передние края которых вместе с соответствующими частями правой и левой медиастинальной плевры заходят впереди сердца, отделяют его от передней грудной стенки, за исключением участка, где передняя поверхность сердца прилежит к грудине и хрящам V и VI левых ребер[1].

4. Возрастные особенности строения сердца

4.1 Период внутриутробного развития

Сердце человека начинает развиваться очень рано (на 17-й день внутриутробного развития), из двух мезенхимных закладок, которые превращаются в трубки. Эти трубки затем сливаются в непарное простое трубчатое сердце, расположенное в области шеи, которое кпереди переходит в примитивную луковицу сердца, а кзади - в расширенный венозный синус. Его передний отдел артериальный, задний - венозный. Быстрый рост фиксированного среднего отдела трубки приводит к тому, что сердце изгибается S-образно. В нем выделяют предсердие, венозный синус, желудочек и луковицу с артериальным стволом. На внешней поверхности сигмовидного сердца появляются предсердно-желудочковая борозда (будущая венечная борозда дефинитивного сердца) и луковично-желудочковая борозда, которая после слияния луковицы с артериальным стволом исчезает[1].

Предсердие сообщается с желудочком узким предсердно-желудочковым (ушковидным) каналом. В его стенках и у начала артериального ствола образуются валики эндокарда, из которых формируются атриовентрикулярные клапаны, клапаны аорты и легочного ствола. Общее предсердие быстро растет, охватывает сзади артериальный ствол, с которым к этому времени сливается примитивная луковица сердца. По обеим сторонам артериального ствола спереди видны два выпячивания - закладки правого и левого ушек. На 4-й неделе появляется межпредсердная перегородка, она растет вниз, разделяя предсердия. Верхняя часть этой перегородки прорывается, образуя межпредсердное (овальное) отверстие. Это является отличительной особенностью строения сердца плода[1,6].

На 8-й неделе начинают формироваться межжелудочковая перегородка и перегородка, разделяющая артериальный ствол на легочный ствол и аорту. Сердце становится четырехкамерным. Венозный синус сердца сужается, превращаясь вместе с редуцировавшейся левой общей кардинальной веной в венечный синус сердца, который впадает в правое предсердие[1]..

Клапаны сердца - предсердно-желудочковые и полулунные - развиваются в основном как дyпликaтура эндокарда. Однако в последнее время появились данные о том, что пpeдсердно-желудочковые клапаны являются производными не только эндокарда, но и соединительной ткани миокарда и эпикарда. Аортальные клапаны имеют двойное происхождение: синусная сторона их образуется из ткани фиброзного кольца, а желудочковая - из эндокарда[3].

Сердце начинает функционировать еще тогда, когда оно находится в области шеи зародыша. Позже параллельно с описанными процессами его формирования оно смещается из шейной области вниз, в грудную полость. В то же время общая вторичная полость тела зародыша разделяется диафрагмой на грудную и брюшную, а грудная подразделяется, в свою очередь, на перикардиальный и плевральный отделы[3].

4.2 Период новорожденности и грудной возраст

Акт рождения ребёнка характеризуется переходом его к совершенно иным условиям существования. Включается легочное дыхание, и в то же время перестают функционировать сосуды пупочного канатика. В момент рождения система кровообращения плода приобретает все черты её строения у взрослого[6].

Сердце новорожденного имеет шаровидную форму, Поперечный диаметр равен продольному, или превышает его, что связано с недостаточным развитием желудочков и относительно большими размерами предсердий. Ушки относительно велики, прикрывают основание сердца. Грудино-реберная поверхность образована правым предсердием, правым желудочком и сравнительно большой частью левого желудочка. Соприкасаются с грудной клеткой только желудочки. Передняя и задняя межжелудочковые борозды рельефны, ввиду отсутствия подэпикардиальной клетчатки. Верхушка сердца округлена. Весит сердце новорожденного в среднем у мальчиков 23 г, у девочек 21 г, что составляет 0,6 - 0,7% веса тела. У взрослых относительный вес сердца снижается до 0,47%. Положение сердца в грудной полости у новорожденных более высокое, его поперечник составляет половину поперечного размера грудной клетки. К передней поверхности правого предсердия прилежит вилочковая железа. После рождения сердце поворачивается вокруг своей продольной оси таким образом, что его верхушка приближается к грудной клетке. В первые дни после рождения сердце приобретает еще более горизонтальное положение, чем у новорожденного, но в дальнейшем по мере опускания ребер ось сердца становится косой[4].

У новорожденных оба желудочка имеют одинаковую толщину. Мышечная масса правого и левого желудочков не имеет такой значительной разницы, как у взрослого[5].

Проекция клапанов сердца определяется выше, чем у взрослых. Строение сердца новорожденных имеет ряд особенностей. Правый желудочек, который во внутриутробном периоде функционально превалирует, имеет большую вместимость, чем левый. Толщина стенок у обоих желудочков одинакова и составляет 5 мм. После рождения начинает функционально преобладать левый желудочек, и уже с 5-го дня жизни ребенка вес стенок левого желудочка становится больше, чем вес стенок правого желудочка[4].

После рождения кровоток через легкие сразу возрастает более чем в два раза. Соответственно увеличивается приток крови в левое предсердие. Давление в нем возрастает, и заслонка овального отверстия прижимается к его краю. Прохождение крови из правого предсердия в левое прекращается. Сращение заслонки с краем овального отверстия и, следовательно, его анатомическое закрытие нacтyпают у большинства детей лишь после двух недель жизни.

Рост сердца после рождения происходит неравномерно. Быстрее всего растет сердце в длину, что приводит к изменению его пропорций. Вес желудочков нарастает в большей степени, чем вес предсердий. Вес сердца после рождения в целом увеличивается медленнее, чем вес тела. Форма, размеры и положение сердца индивидуально изменчивы в любом возрасте, начиная с новорожденных[4].

В ранние стадии развития плода стенка эндокарда рыхлая и трабекулы едва заметны. К моменту рождения трабекулы приобретают явно выраженный сетчатый характер, при этом форма предсердно-желудочковых клапанов у новорожденных уже хорошо видна, но трехстворчатый клапан имеет по сравнению с двухстворчатым менее четкие контуры. Сухожильные нити, в отличие от плодов, где они относительно короткие и толстые, заметно удлиняются и становятся тоньше[3].

У новорожденного эндокард состоит из эндотелия и слабо развитого подэндотелиального слоя. Мышечно-эластический слой также развит слабо и представлен единичными клетками[5].

Миокард сохраняет черты эмбриональной структуры (мышечный пласт не разделен на слои). Петлеобразные и кольцевидные волокна расположены только в области легочных вен[4]. Миокард состоит из мелких кардиомиоцитов, образующих тонкие волокна, в них мало саркоплазмы и миофибрилл, а сами миофибриллы тонкие. Жировых клеток в соединительной ткани миокарда у новорожденного нет[5].

Перикард у новорожденных шаровидной формы. Внеплевральный передний участок сумки представлен сплошной полосой, выражены поперечная и косая пазухи перикарда. Объем полости перикарда мал, перикард плотно облегает сердце. Площадь соприкосновения сердца с грудной клеткой велика, а с медиальной плеврой относительно мала. Грудино-реберная поверхность перикарда на значительном протяжении покрыта вилочковой железой. Нижние отделы передней стенки соседствуют с реберно-средостенными синусами плевры и прилежат к грудине и реберным хрящам. Задний отдел перикарда прилежит к пищеводу, трахеи, бронхам, аорте, блуждающим нервам. Диафрагмальные нервы соприкасаются с боковой поверхностью сумки. Нижняя стенка перикарда фиксирована на диафрагме (на сухожильном центре и мышечной части)[4].

Сердце новорожденного работает с меньшим напряжением: систолическое давление - 60-75 мм рт. ст. При каждой систоле сердце выталкивает в аорту всего лишь 2,5 мл крови[3].

Нижняя граница сердца в течение первого года жизни расположена на один межреберный промежуток выше, чем у взрослых. Сердечный толчок определяется в 4-м межреберье, так как верхушка сердца не соприкасается с грудной клеткой[4]. Сердечная мышца содержит большое количество ядер на единицу площади. В связи с этим мышца сердца на первом году жизни имеет более бледный цвет и менее выраженную поперечную исчерченность, чем у взрослого человека[5]. К концу первого года жизни в связи с опусканием диафрагмы и переходом ребенка к вертикальному положению (ребенок сидит, стоит) сердце занимает косое положение.

4.3 Раннее детство

В раннем возрасте происходят значительные изменения в деятельности сердечно-сосудистой системы. К двум годам первоначальный вес сердца становится в три с лишним раза больше, чем у новорожденных, однако гистологическая дифференцировка протекает еще медленно[3].

Толщина стенок левого желудочка к концу 2-го года превышает таковую правого желудочка в 2 раза[4].

Со стороны мышечной ткани отмечается быстрый рост кардиомиоцитов. Вначале тяжи кардиомиоцитов многоядерные, тонкие, поперечная исчерченность в них слабо выражена. Постепенно мышечные клетки утолщаются за счет возрастания количества саркоплазмы, а также числа и диаметра миофибрилл. Дифференцировка миофибриллярного аппарата приводит к четкому проявлению поперечной исчерченности кардиомиоцитов, увеличиваются размеры их ядер. Формирующийся функциональный синтиций миокарда содержит рыхло расположенные тяжи мышечных клеток[5]. Соединительно-тканные прослойки развиты слабо и не содержат жировых клеток. Для сердечной мышцы характерны большая сеть мелких артерий и обилие нервных стволов. Уже к 2,5-3 годам соотношение между влиянием вагyсной и симпатической иннервации заметно изменяется в сторону первой[3].

Сосуды сердца ветвятся по рассыпному типу. Густая сеть капилляров еще не дополняется синусоидами. Проводящая система организована в виде интрамурального ствола. Объем мышечного слоя в этот период возрастает быстро, к концу первого года он удваивается, а объем всего сердца увеличивается в 3 раза по сравнению с исходным[5].

Относительно большая масса сердца, хорошая васкуляризация миокарда, обилие нервной ткани, большая ширина просвета сосудов, более короткий путь кровотока, отсутствие воздействий хронических инфекций и интоксикаций обеспечивают более благоприятные условия для кровообращения у детей, чем у взрослых, и относительно более высокую работоспособность. В то же время следует помнить, что относительно большее (на 1 кг массы тела) количество циркулирующей крови и особенности энергетического обмена предъявляют детскому сердцу значительные требования и заставляют его выполнять работу относительно большую, чем в старшем возрасте[3].

Быстрый рост тела, увеличение длины кровеносных сосудов и особенно количества капилляров, а также усиление двигательной активности ребенка в течение первых двух лет жизни предъявляют к сердцу повышенные требования: оно должно сильнее сокращаться. Такая естественная тренировка содействует тому, что сердце интенсивно растет и значительно увеличивается сила его сокращений, о чем свидетельствует повышение систолического кровяного давления. Естественная тренировка сердца в достаточной мере удовлетворяет потребности организма, пока он здоров. Однако при заболеваниях запасные силы сердца ребенка далеко не всегда в состоянии обеспечить резко повышенные требования организма[3].

4.4 Первое детство

На этапе первого детства наблюдается выраженный рост сердца. Вес сердца в 5- летнем возрасте составляет 90 г, а ширина - около 7 см. В сердечной мышце несколько увеличиваются волокна, но они все еще многоядерные. Просвет кровеносных сосудов сердца становится шире, появляются крупные сосудистые ветви, но относительное число кровеносных сосудов уменьшается. Заканчивается развитие иннервационного аппарата сердца. Увеличивается толщина левого желудочка, развивается соединительная ткань. В первом детстве сердце отличается недостаточностью и рыхлостью мышечной и соединительной ткани, обилием лимфатических и кровеносных сосудов, что создает благоприятную среду для развития различных инфекционных заболеваний. К 7 годам образуется многослойная сетка трабекул.

До пятилетнего возраста происходит главным образом концентрический рост сердца, а после 5 лет возрастает емкость полостей[3].

В период от 2 до 6 лет быстрый рост сердца сменяется плавным ростом. Отмечаются медленная дифференцировка и рост сердечной мышцы. Толщина миокарда увеличивается главным образом за счет развития циркулярного слоя. В этом возрасте происходит септация миокарда и оформление клапанного аппарата. В стенке сердца появляются магистральные сосуды, происходит дифференцировка нервного аппарата. К 5-6 годам заметно увеличиваются толщина мышечных клеток и количество соединительной ткани, появляются эластические волокна между мышечными пучками, начинается формирование сосудистой системы сердца по магистральному типу. Элементы проводящей системы дифференцируются быстрее сократительных кардиомиоцитов[5].

4.5 Второе детство

Сердце детей младшего школьного возраста все еще имеет некоторые особенности строения, отличающие его от сердца взрослого человека. В эндокарде меньше волокон и мышечных клеток, и он имеет более рыхлое строение[3]. Младший школьный возраст отличается готовностью органов к дальнейшим перестройкам. У детей в возрасте 7 лет объем мышечного слоя становится в 5 раз больше первоначального. В последующие годы завершается дифференцировка сердца, с 10 лет оно по своим структурным показателям (кроме размеров) и по форме приближается к сердцу взрослого человека[5].

Количество кислорода, потребляемого организмом в покое, отнесенное к одному килограмму веса, в течение вceгo детства постепенно снижается и приближается к нормам взрослого человека. Вот почему для ребенка необходимо более продолжительное пребывание на воздухе. Абсолютное количество крови у детей увеличивается с возрастом, относительное же количество уменьшается[3].

Объем сердца во втором детстве увеличивается более медленными темпами по сравнению с суммарным просветом сосудов. Артерии относительно широки и развиты сильнее, чем вены, а просвет прекапиллярной и капиллярной сети относительно больше, чем у взрослых, что является одной из причин сравнительно низкого артериального давления.

В связи с высоким развитием нервного аппарата сердца оно довольно легко приспосабливается к посильной физической нагрузке и быстро восстанавливается во время отдыха. Но малый функциональный резерв, относительно низкое АД, а также малоэкономичная гемодинамика обусловливают значительную напряженность и неустойчивость деятельности системы кровообращения при мышечной работе, резкие колебания АД и различные нарушения сердечного ритма[3].

4.6 Подростковый возраст и юношеский возраст

Существенные изменения в подростковом возрасте претерпевает сердечно-сосудистая система. Сердцу на этом этапе развития свойственны наиболее выраженные и быстро нарастающие изменения. Особенно значительно увеличивается масса желудочков, причем больше левого. Еще быстрее, чем толщина стенок сердца, увеличивается его объем. Заметные изменения происходят в микроструктуре миокарда: размеры кардиомиоцитов и ядер резко увеличиваются, при этом число ядер на единицу площади уменьшается. Образуются так называемые двойные ядра. Эти изменения свидетельствуют об интенсификации обменных процессов в миокарде и его деятельности на высоком энергетическом уровне. В подростковом возрасте почти завершается дифференциация сердца, и оно по своим cтpyктypным показателям (кроме размеров) становится подобным сердцу взрослого человека. С этого времени организм готов к выполнению больших физических нагрузок. К 14 годам границы перикарда и взаимоотношения его с органами средостения соответствуют таковым взрослого[3].

В подростковом и юношеском периодах встречаются сердца различной формы, что является свидетельством неравномерного роста отдельных его частей. Форма сердца связана с типом телосложения. Улиц брахиморфного типа телосложения чаще встречается сердце округлой формы, а у лиц долихоморфного типа - конусообразное или «капельное». При узкой грудной клетке сердце обычно конусообразное, а при широкой - овальное.

Нередко в период полового созревания происходит нарушение в гармонии роста массы и тотальных размеров тела, с одной стороны, и увеличения размеров сердца с другой. Оно чаще возникает у подростков с негармоничной акселерацией. У 40% подростков 14-17 лет сердце напоминает в той или иной мере детское сердце. В рентгенологической картине гипоэволютивного сердца выделяют 3 варианта: первый, включающий примерно 8%, - сердце имеет относительно и абсолютно малые размеры, так называемое «малое юношеское сердце». Второй вариант - 15,5%, сердце напоминает «митральное», так называемое «юношеское сердце». Третий вариант - 16,5%, сердце с закругленной формой левого желудочка или так называемое «гипертрофическое» сердце.

У подростков при нормальном развитии сердца увеличивается абсолютная величина минутного объема крови. Относительная же величина его у них больше, чем у взрослых, но меньше, чем у детей 8-12 лет. Наибольший прирост систолического объема крови отмечается между 13 и 14 годами. Все это говорит о повышении экономизации сердечной деятельности в покое и о расширении диапазона функциональных возможностей системы кровообращения у подростков[3].

Помимо диспропорции между массой тела и размерами сердца, у подростков может иметь место физиологическая диспропорция в развитии самого сердца. Несоответствие нередко наблюдается в степени дифференцированности нервной и мышечной ткани сердца. К 12-16 годам нервный аппарат сформирован достаточно, но усиленный рост кардиомиоцитов приводит к резкому изменению установившихся ранее отношений между миокардом и проводящей системой сердца, создаются анатомо-морфологические предпосылки для возникновения нарушений различных функций сердца[3].

К 18-21 году показатели сердечно-сосудистой системы приближаются к показателям взрослых людей: максимальное кровяное давление составляет 110-115 мм рт. ст., а минимальное - 65-70 мм рт. ст., время кругооборота крови 21-22 с, частота сердечных сокращений 60-80 ударов в минуту. Рост миокарда и стромы сердца заканчивается к 27-30 годам[6].

4.7 Возрастные изменения сердца при старении

К 60-70 годам вес сердца постепенно увеличивается за счет гипертрофии левого желудочка, а затем несколько уменьшается. В желудочках верхняя часть расширяется, а нижняя сужается, артериальные конусы удлиняются. В соединительно-тканной строме сердца разрастаются эластические волокна, причем в предсердиях сильнее, чем в желудочках. Эндокард утолщается, а под эпикардом развивается жировая ткань. В миокарде наблюдается уменьшение исчерченности мышечных волокон, размеры ядер увеличиваются. Относительно возрастных изменений створок клапанов существует две точки зрения. Одни считают, что даже в 70-80 лет коллагеновые волокна клапанов меняются мало, другие отмечают уплотнение и утолщение коллагеновых волокон, что приводит к огрублению створок, их кальцификации и нарушению смыкания. Процессы старения приводят постепенно к атрофии сосочковых мышц, в связи с чем предсердно- желудочковые клапаны оказываются как бы непосредственно прикрепленными сухожильными нитями к уплотненному эндокарду. Такое прикрепление створок вызывает в известной степени их движение вслед за сокращением сердца, чего не бывает у молодых людей. К старости происходит yтoлщение соединительно-тканной прослойки, отделяющей предсердно-желудочковый пучок от миокарда межжелудочковой перегородки. Кроме того, в проводящей системе сердца наблюдаются полиморфные изменения волокон Пуркинье (их диаметра, численности и размеров ядер, поперечной исчерченности волокон)[3].

С возрастом в тканях сердца откладывается сердечный коллоид, который представляет метаболически инертные гликопротеиновые комплексы. В гипертрофированных сердцах эти отложения более значительны. Следовательно, образование сердечного коллоида зависит не только от возраста, но и от уровня функциональной нагруженности сердца. Показателем старения сердца является также появление в клетках пигмента старения - липофусцина.

Старение приводит к ограничению коронарного кровообращения и развитию сердечной недостаточности. В старости ограничены процессы генерации энергии в клетке, при усилении функции в ней быстрее накапливаются недоокисленные продукты обмена, изменяется концентрация водородных ионов, снижается содержание макроэргических фосфорных соединений, развивается гипоксия. Следовательно, не только изменение кровоснабжения, но и сдвиги в метаболизме могут способствовать развитию коронарной недостаточности в пожилом и старческом возрасте. В старости снижается мощность антисвертывающей системы крови, что способствует образованию тромбов, закупорке сосудов, возникновению инфарктов и инсультов.

Нарушения в кровоснабжении сердца становятся столь значимыми, что не обеспечивают даже пониженных потребностей тканей в кислороде. Нарушению деятельности сердца способствуют возрастные изменения мембран клеток, их липидного слоя, ионных каналов. Быстрый вход в клетку ионов натрия и кальция, потеря ионов калия приводят к грубым нарушениям ритмической и сократительной функции сердца, нарушению электромеханического сопряжения, к остановке сердца, к гибели человека[3].

Заключение

В данной работе мы изучили различные теоретические материалы по возрастным особенностям строения сердца, а также по анатомии, морфологии и частично по гистологии сердца. На основе изученного, мы описали внешнее строение сердца, его топографию, размеры и массу сердца здорового человека. Также в работе мы рассмотрели внутреннее строение сердца, описали камеры сердца: предсердия и желудочки, клапанный аппарат и другие структуры внутреннего строения сердца. Кроме того, нами было изучено строение стенки сердца и описаны три слоя: эпикард, миокард и эндокард. Также в нашей работе мы рассмотрели проводящую систему сердца и описали сосуды сердца: артерии и вены, рассмотрели строение перикарда.

В данной работе мы также изучили материалы по возрастной анатомии, морфологии и гистологии и на их основе осветили особенности строения сердца на разных возрастных этапах. Нами было рассмотрено развитие сердца и особенности его строения в период внутриутробного развития. Также мы описали особенности строения сердца в период новорожденности и в грудном возрасте. Кроме того, нами были изучены особенности строения сердца в раннем детстве, в первом и во втором детстве. Также мы рассмотрели особенности строения сердца в подростковом возрасте, в юношеском и возрастные изменения сердца при старении.

В Приложении 1 мы предоставили иллюстрации по внешнему и внутреннему строению сердца и по строению мышечного слоя сердца.

Литература

1. Сапин М.Р., Билич Г.Л. Анатомия человека. В 2 кн.: Учеб. Для студ. биол. и мед. спец. вузов. Кн. 2. - М: Издательский дом «ОНИКС 21 век»: Альянс-В, 2001. - 432 с.: цв. ил.