1. Сердце — удивительный насос Сердце — это насос, который поддерживает циркуляцию крови, оно перекачивает кровь к мозгу и к различным органам по всему телу. Несколько минут остановки сердца могут привести к повреждению мозга, причем безвозвратно. Венозная кровь переносит отходы обмена веществ и углекислый газ из всех частей тела по многим и многим венам в правое предсердие, откуда она перекачивается через правый желудочек в легкие, где углекислый газ выдыхается, а кислород соединяется с кровью; насыщенная кислородом кровь проходит через легкие, возвращается в левое предсердие и через левый желудочек перекачивается по всему телу. 2. Камеры и ворота сердца и система протоков Сердце состоит из четырех камер, называемых правым предсердием, правым желудочком, левым предсердием и левым желудочком. Правое и левое предсердия или левый и правый желудочки не соединены напрямую и разделены межпредсердной перегородкой и желудочковой перегородкой. Если предсердия соединены друг с другом или с желудочками, это называется врожденным дефектом межпредсердной перегородки или дефектом межжелудочковой перегородки. Венозная кровь, оттекающая к сердцу от мозга и верхних конечностей, возвращается в правое предсердие по трубке, называемой верхней полой веной; венозная кровь, оттекающая к сердцу от нижней части тела, возвращается в правое предсердие по трубке, называемой нижней полой веной. Между правым предсердием и правым желудочком находятся три «двери», называемые трехстворчатыми клапанами. В правом желудочке кровь выходит через ворота, называемые легочными клапанами, через которые кровь перекачивается в легочные артерии и затем в легкие; в легких кислород и свежеобразованная кровь направляются в левое предсердие через четыре трубки, называемые легочными венами. Две «двери» между левым предсердием и левым желудочком называются митральными клапанами. Три «двери», через которые кровь выходит из левого желудочка, называются аортальными клапанами. Через эти «двери» кровь перекачивается к периферии тела. Если эти створки сужены или не закрываются должным образом, у вас возникнет заболевание сердца, называемое митральным, аортальным и трехстворчатым стенозом и/или недостаточностью соответственно. Человеческое сердце размером с кулак, весит около 1 фунта, расположено немного левее задней части грудины, перекачивает 4,7 литра крови в минуту и 6 768 литров крови в день. Многие причины могут вызвать увеличение формы, веса и насосной способности сердца и привести к различным видам кардиомиопатии и сердечной недостаточности. 4. командно-связная система сердца — электрофизиологическая система Каждый удар сердца оперирует электрическими сигналами, поступающими от сердца (см. схему электрического проводящего пути сердца). Высшим командным звеном является так называемый синусовый узел, который посылает команды, контролирующие ритм и количество ударов сердца; эти команды через систему проводимости, напоминающую телефонный провод, передают электрические сигналы в различные места сердца. Когда сигнал посылается в предсердия, он заставляет предсердия сокращаться, тем самым перекачивая кровь в диастолические желудочки; когда сигнал посылается в желудочки, они сокращаются, заставляя правый желудочек перекачивать кровь в легкие, а левый желудочек перекачивать кровь по всему телу. Электрические сигналы из предсердий передаются в правый и левый желудочки через структуры, похожие на подстанции, называемые атриовентрикулярными узлами, а затем через проводящие структуры, похожие на провода, называемые правыми и левыми пучковыми ветвями. Все это составляет командно-коммуникационную систему сердца. Если по какой-либо причине система управления и связи сердца становится неисправной, может возникнуть нарушение сердечного ритма, также известное как аритмия. Само сердце чувствительно к внутренним потребностям организма, и сердце бьется быстрее или медленнее, чем должно; оно бьется быстрее при физической нагрузке, когда ему требуется больше кислорода и питательных веществ; оно также бьется быстрее при лихорадке или других заболеваниях, требующих больше кислорода и питательных веществ (например, рак). В состоянии покоя или во время сна сердце бьется медленнее. В норме здоровое сердце бьется от 60 до 140 раз в минуту, и оно регулирует количество ударов в минуту в зависимости от потребностей организма. В среднем он бьется 120 000 раз в день. Когда организм занимается спортом и ему необходимо перекачать больше крови, сердце может увеличить объем перекачиваемой крови в четыре раза в течение нескольких секунд. Количество крови, выбрасываемой из сердца в организм во время каждого сокращения, разделенное на количество крови в камерах сердца во время диастолы, называется фракцией выброса. Нормальное здоровое сердце имеет фракцию выброса 55% и более. Различные заболевания сердца могут привести к снижению фракции выброса, то есть к уменьшению фракции выброса, и когда она снижается до 40% и менее, сердце не перекачивает достаточно крови для обеспечения потребностей органов всего тела. 7. сосуды, питающие сердце — коронарные артерии Сердце — это орган, который разносит кровь и питательные вещества по всему телу, но и само оно нуждается в питательных веществах. Он получает питание через коронарные артерии. Коронарные артерии делятся на левую и правую коронарные артерии. Участок левой коронарной артерии от отверстия до места бифуркации называется левым главным стволом, и его состояние часто варьируется от человека к человеку, у одних он длиннее, у других короче; после бифуркации левой коронарной артерии она делится на две основные ветви, одна из которых называется передней нисходящей ветвью, а другая — леваториальной ветвью, а правая коронарная артерия в основном одна, и в конце она делится на заднюю нисходящую ветвь и заднюю боковую ветвь левого желудочка. Если в коронарных артериях образуется бляшка, вызывающая сужение, кровоток в сердце уменьшается, что приводит к появлению симптомов, начиная от легкой боли в груди и заканчивая остановкой сердца, которая в тяжелых случаях может быть опасна для жизни. Сердце состоит в основном из клеток сердечной мышцы, каждая из которых соединена между собой интеркалярным диском, которые работают в унисон, сокращаясь и расширяясь, тем самым составляя биение сердца. После младенчества и подросткового возраста кардиомиоциты взрослого человека утратили способность к пролиферации в физиологическом состоянии, что означает, что количество кардиомиоцитов не увеличится. Зрелые кардиомиоциты выходят из клеточного цикла и становятся терминально зрелыми. Однако в миокарде нет стволовых клеток, способных пролиферировать кардиомиоциты, поэтому кардиомиоциты в конечном итоге превращаются в терминальную ткань и становятся окончательными во взрослом возрасте, неспособными к регенерации и повторному росту. Как только миокард поврежден, клетки миокарда подвергаются стекловидной дегенерации и фиброзу и могут быть восстановлены только путем рубцевания, а некротический миокард неизбежно замещается фиброзной тканью после инфаркта миокарда. Современные медицинские препараты, катетерные вмешательства и хирургическое шунтирование не способны восстановить и обратить вспять некротический миокард, что в конечном итоге приведет к развитию застойной сердечной недостаточности. Это означает, что сократительная способность сердечной мышцы ослаблена, что снижает выталкивающую функцию сердца. Это неизбежно приводит к недостатку кровоснабжения всего организма. С расцветом «биоинженерии стволовых клеток» было обнаружено, что костный мозг содержит стволовые клетки с многочисленными возможностями дифференцировки и самовоспроизведения, что обеспечивает идеальный источник клеток для трансплантации клеток с целью восстановления некротического миокарда. Если стволовые клетки костного мозга используются в качестве источника клеток для увеличения количества кардиомиоцитов, их можно пересаживать для увеличения количества кардиомиоцитов и восстановления тех, которые были уменьшены в результате некроза. Были проведены исследования с использованием стволовых клеток костного мозга в качестве донорских клеток для реконструкции некротического миокарда и улучшения сердечной функции у пациентов с острым инфарктом миокарда путем применения менее инвазивного клинического вмешательства в области внутренней медицины посредством трансплантации коронарных артерий. Этот новый метод лечения уже достиг определенной эффективности. Сердце, как и поджелудочная, щитовидная и другие железы, также является эндокринным органом, выделяющим множество гормонов. Ренин-ангиотензин-альдостероновая система также присутствует в сердце. Оно также выделяет различные пептиды, из которых наиболее ранние изученные — предсердный натрийуретический фактор, предсердный натрийуретический пептид, также известный как сердечный натрийуретический гормон или предсердный натрийуретический гормон. Он взаимодействует с другими гормонами для точной регуляции кровяного давления и объема крови. Выделяемый им мозговой натрийуретический пептид очень полезен для диагностики наличия сердечной недостаточности. Эти гормоны важны, в частности, для лечения сердечной недостаточности.