Еще пять лет, и мы сможем восстанавливать погибшую ткань сердца?

18 марта 2018

При инфаркте часть сердца человека умирает. Сердечные клетки не восстанавливаются, но ученые, возможно, придумали, как сделать этот процесс обратимым. В случае успеха это может спасти жизнь тысячам людей.

Кардиохирурги обычно говорят в тех случаях, когда у кого-то инфаркт миокарда: time is muscle (по аналогии с time is money, то есть чем больше времени проходит после омертвения мышечных тканей сердца, тем ниже его работоспособность. — Прим. переводчика).

Нормальная работа сердца зависит от постоянного снабжения этого органа кислородом, поступающим из коронарных артерий. Если последние блокированы, буквально через несколько минут клетки сердечной мышцы начинают умирать.

Во многих случаях, если хирургам не удается убрать блокаду в течение ближайшего часа, сердце безвозвратно теряет более 1 млрд клеток.

Те, кто пережил такой инфаркт, часто страдают сердечной недостаточностью — например, в Британии таких людей примерно 450 тысяч.

По истечении первых пяти лет после инфаркта половины из них уже не будет в живых.

«Их сердце становится настолько слабым, что уже не в состоянии поддерживать надлежащий ток крови в организме и в конце концов останавливается», — рассказывает Санджей Синха, кардиолог из кембриджской больницы Адденбрук.

Но сейчас появилась надежда: уже в ближайшие пять лет регенеративная медицина может предложить радикальный выход из этой драматической ситуации — «сердечные заплатки».

Проблема состоит в том, что в отличие от других органов человеческого тела, сердце располагает очень ограниченными возможностями к самовосстановлению.

Клетки сердечной мышцы делятся с интенсивностью в 0,5% в год, чего совершенно недостаточно для восстановления какого-либо серьезного повреждения.

Мертвые клетки заменяются толстыми слоями жесткой рубцовой ткани — это означает, что пострадавшие участки сердца просто перестают работать.

Автор фото, Getty Images

Подпись к фото,

По истечении первых пяти лет после инфаркта половины из пациентов уже не будет в живых

В настоящее время всё, что может предложить медицина таким пациентам — это пересадка сердца. Однако нехватка доноров означает, что, например, в Британии ежегодно проводится лишь 200 таких операций.

«Не думаю, что когда-нибудь у нас будет достаточно доноров, — говорит Синха. — Вы не найдете тысячи молодых людей, умирающих со здоровым сердцем, пригодным для пересадки. Таковых обычно очень немного — тех, кто погибает в автокатастрофах или от травм головного мозга».

Регенеративная медицина, применяющая стволовые клетки, может предложить альтернативу. Во время клинических испытаний ученые попробовали восстановить поврежденные ткани сердца, вводя в них стволовые клетки, которые в дальнейшем могли развиться в клетки разных типов.

И хотя во время этих испытаний были успешно восстановлены поврежденные кровеносные сосуды, что улучшило приток крови к сердцу, главная проблема все-таки не была решена: погибшие клетки сердечной мышцы не удалось вернуть к жизни.

Как полагают, причиной неудачи стало то, что 95% стволовых клеток были отвергнуты сердцем.

Синха, помимо участия в экспериментах Института стволовых клеток Кембриджского университета, работает над воплощением в жизнь идеи сердечных заплаток.

Эти малюсенькие, бьющиеся кусочки сердечной мышцы площадью менее 2,5 кв. см и толщиной в полсантиметра выращиваются в лаборатории.

На каждую из них требуется примерно месяц. Для заплатки берут кровяные клетки и перепрограммируют их в такие стволовые клетки, которые затем могут быть превращены в человеческую клетку любого типа — в нашем случае клетки сердечной мышцы, клетки кровеносных сосудов и эпикарда (наружной оболочки сердца).

Эти кластеры сердечных клеток затем выращиваются на специальной подложке, что организует их в том виде, в котором они находятся в настоящей сердечной ткани.

Автор фото, Getty Images

Подпись к фото,

Заплатку любой формы и размера распечатают на 3D-принтере и пришьют прямо к сердцу — туда, где она нужна

«Мы считаем, что у этих заплаток гораздо больший шанс на то, чтобы быть естественным образом ассимилированными сердцем пациента, поскольку мы создаем полностью функционирующую ткань, которая уже бьется и сокращается», — говорит Санджей Синха. — Она состоит из разных по типу клеток, которые отлично взаимодействуют друг с другом».

«Мы знаем, что клетки эпикарда особенно важны для координации правильного развития сердечной мышцы: исследование показало, что в развивающемся эмбрионе происходит активное взаимодействие между эпикардом и растущим сердцем».

Синха в настоящее время готовится к испытанию заплаток — сначала на мышах, потом на свиньях. Если все пойдет по плану, то через пять лет он будет готов к первым испытаниям на человеке.

Установить связь

Синха не одинок в этих поисках. В США коллектив ученых из университетов Стэфорда, Висконсина и Дьюка тоже пытается вырастить заплатки для сердца.

Как и Синха, они разрабатывают процедуру, в ходе которой, применяя ультразвук и МРТ-сканирование, будут находить поврежденные участки ткани сердца.

Затем, исходя из характера и размера рубцов, они распечатают на 3D-принтере заплатку любой формы и размера.

После этого хирурги вскроют грудную клетку и пришьют заплатку прямо к сердцу так, чтобы она была связана с существующими венами и артериями.

«Пациентам с особо тяжелым поражением миокарда потребуется несколько заплаток в разных местах сердца, — говорит профессор регенеративной биологии Тим Кэмп из университета Висконсина. — Сердце, пытаясь приспособиться к повреждениям, изменяет форму и расширяется: из регбийного мяча оно превращается в мяч баскетбольный».

Вот одна из главных проблем, которую предстоит решить ученым: как сделать так, чтобы между культивированной заплаткой и сердцем человека возникла электрическая связь и они забились в едином ритме.

Электрическое возбуждение двух тканей разного происхождения должно быть синхронизировано во избежание аритмии.

«С помощью имеющихся у нас хирургических инструментов мы можем поставить заплатку на сердце, но мы не можем приказать двум разным тканям биться в едином ритме, — объясняет Кэмп. — Однако мы надеемся, что они сделают именно так. Предполагаю, что электрические сигналы, которое проходят через сердечную мышцу как волна и приказывают ей сокращаться, прикажут и заплатке сокращаться в том же ритме».

Если все эти проблемы будут решены, то удастся не только спасти множество жизней, но и сэкономить большое количество денег, считает Синха.

В Соединенном Королевстве стоимость процедуры по пересадке сердца (включая больничный уход за пациентом) оценивается примерно в 500 тысяч фунтов (690 тыс. долларов).

Но для тысяч пациентов, которые не могут найти себе донорское сердце, стоимость постоянной лекарственной терапии и регулярного помещения в больницу может быть еще выше.

Для сравнения: нынешняя оценка стоимости лечения сердечной заплаткой — около 70 тыс. фунтов (96 тыс. долларов).

К тому же, поскольку заплатки будут сделаны из клеток собственной крови пациента, не придется сталкиваться с осложнениями, которые часто сопровождают пересадку сердца, и с приемом больших доз препаратов, подавляющих иммунитет.

«Пораженное сердце крайне воспалено — для ткани заплаток это будет довольно враждебная среда, — поясняет Кэмп. — Однако заплатки будут выращены специально для конкретного пациента, из его же клеток, пусть и другого типа, поэтому сердце вряд ли отторгнет их».

Как считают исследователи, эта технология может изменить жизни миллионов людей во всем мире.

«Инфаркт миокарда в значительной степени выводит человека из строя, — говорит Синха. — Вы постоянно чувствуете ужасную усталость, вам даже трудно подняться по лестнице. Однако впервые мы считаем, что способны регенерировать настоящую, живую сердечную ткань, идентичную той, из которой состоит сердце пациента, и в которой клетки загадочным и прекрасным образом будут общаться друг с другом, взаимодействовать друг с другом — как и остальные клетки его организма».

«Если нам удастся в течение следующих пяти лет отработать весь этот процесс до мелочей, если мы убедимся, что процедура полностью безопасна, то она сможет помочь всем этим людям снова жить полноценной, нормальной жизнью».

Прочитать оригинал этой статьи на английском языке можно на сайте BBC Future.

Синдром разбитого сердца: болезнь «из головы», от которой можно умереть

5 марта 2019

Автор фото, Getty Images

Ваше сердце может пострадать после какого-либо печального события, и ответственным за ваше «разбитое сердце», вероятнее всего, будет ваш мозг, говорят эксперты.

Швейцарские ученые проводят исследование, посвященное так называемому «синдрому разбитого сердца».

Психологический стресс может вызывать острую преходящую дисфункцию левого желудочка. Синдром проявляется внезапным развитием сердечной недостаточности или болей в груди, сочетающихся с изменениями на ЭКГ, характерными для инфаркта миокарда передней стенки левого желудочка.

Чаще всего этот синдром развивается на фоне стрессовых ситуаций, вызывающих сильные, чаще резко негативные, эмоции. Такими событиями могут быть смерть близкого человека или расставание.

Полной ясности, как это происходит, у ученых пока нет. В публикации ученых в медицинском журнале European Heart Journal высказывается предположение, что синдром провоцируется реакцией мозга на стресс.

Впервые «синдром разбитого сердца» был описан японским ученым Хикару Сато в 1990 году и получил название «кардиомиопатия такоцубо» (от японского «takotsubo» — керамический горшок с круглым основанием и узким горлышком).

Автор фото, Getty Images

Этот синдром отличается от «обычного» сердечного приступа, когда блокируется приток крови к сердечной мышце. Блокировка тока крови к сердцу происходит при наличии в коронарных артериях тромба.

Однако симптомы синдрома разбитого сердца и сердечного приступа во многом схожи: в первую очередь это затрудненное дыхание и боль в груди.

Часто какое-то печальное событие является своеобразным триггером, провоцирующим возникновение синдрома. Однако к развитию синдрома разбитого сердца могут привести и радостные события, вызывающие сильные эмоции. Например, свадьба или получение новой работы.

Синдром разбитого сердца может быть временным явлением, в этом случае сердечная мышца восстановится через несколько дней, недель или месяцев, а в некоторых случаях развитие синдрома может привести к смертельному исходу.

В Британии синдром разбитого сердца выявляется приблизительно у 2500 пациентов каждый год.

Автор фото, Christian Templin, University Hospital Zurich

Подпись к фото,

Рентген сердца человека, у которого диагностирован синдром такоцубо

Точная причина возникновения синдрома разбитого сердца ученым не известна. Однако предполагается, что этот синдром может быть связан с повышением уровня гормонов стресса — например, адреналина.

Елена Гадри из Университетской клиники Цюриха вместе со своими коллегами изучила активность головного мозга 15 пациентов, у которых был диагностирован синдром разбитого сердца.

Данные томографии показали значительные отличия активности мозга этих пациентов от картины, которая наблюдалась у 39 участников контрольной группы, которые были здоровы.

Была отмечена гораздо меньшая связь между областями мозга, отвечающими за контроль над эмоциями, и бессознательными (автоматическими) реакциями организма (такими как сердцебиение).

«Эмоции формируются в головном мозге, поэтому вполне возможно, что болезнь формируется в мозге. А потом мозг посылает соответствующие сигналы сердцу», — говорит Гадри.

Для того, чтобы понять механизм формирования синдрома, необходимы дальнейшие исследования.

Природа синдрома

У швейцарских ученых, проводивших исследование, не было данных томографического исследования пациентов до того, как у них был выявлен синдром разбитого сердца. Поэтому исследователи не могут утверждать, что сокращение связей между различными отделами головного мозга стало следствием развития синдрома, или же синдром развился из-за сокращения связей.

«Это очень важная часть исследования, это поможет нам лучше понять природу этого синдрома, которую часто оставляют без внимания, и она продолжает оставаться для нас загадкой», — говорит глава британской организации «Кардиомиопатия» Джоэл Роуз.

«Эти исследования помогут нам понять, какую роль в формировании синдрома играет мозг и почему некоторые люди подвержены этому заболеванию, а другие нет», — говорит Джоэл Роуз.

«Эти наблюдения подтверждают наши давние предположения — об особой роли связи между мозгом и сердцем в формировании кардиомиопатии такоцубо», — говорит исследователь из британского фонда British Heart Foundation Дана Доусон.

Кардиолог: Увеличенное сердце у пациента

Так сложилось, что, когда речь заходит о мужском здоровье, главное внимание уделяется сексуальной активности. И экспертами выступают урологи, андрологи. А предстательную железу даже именуют «вторым сердцем». Но недаром в работе конгресса «Мужское здоровье», который прошел в Сочи, участвовали кардиологи, представители других специальностей. В частности, с одним из докладов на форуме выступил член-корреспондент РАН, заместитель директора по научной работе университетской клиники МГУ имени Ломоносова Симон Мацкеплишвили.

Симон, что для вас большое сердце мужчины?

Симон Мацкеплишвили: «Человек с большим сердцем» — кому же не хочется, чтобы о нем такое говорили. Так называют людей добрых, отзывчивых, которые всегда могут понять и помочь, умеют сострадать чужой боли, искренне радоваться счастью других людей, дарят хорошее настроение и делятся со всеми теплом и светом своей души.

Я намеренно привел такое длинное и исключительно положительное определение «большого сердца», чтобы противопоставить ему медицинский, а именно кардиологический «взгляд со стороны». Ведь для докторов увеличенное сердце у пациента — это серьезная проблема.

Особенно актуален этот вопрос с позиции мужского здоровья, которое в нашей стране требует пристального внимания. Открывая конгресс в Сочи, президент российского общества «Мужское и репродуктивное здоровье» академик Армаис Камалов представил свое видение проблемы. Он сказал, что «для современного мужчины стремление к увеличению продолжительности жизни должно быть обусловлено не тем, что он будет дольше жить в старости, а тем, что старость должна приходить значительно позже». Ну а древняя китайская мудрость вообще гласит, что «Хитрость жизни в том, чтобы умереть молодым, но сделать это как можно позже».

Вы спросите: почему же именно мужское здоровье и «в чем виноваты» женщины? Отвечу, конечно же, они ни при чем. Но… Во-первых, российские мужчины живут на 13 лет меньше женщин. А, во-вторых, при наличии большого количества программ по охране здоровья материнства и детства в нашей стране нет единой государственной программы по охране здоровья мужчин. Ну и поскольку говорят, что в каждой шутке только доля шутки, то утверждение «слабый пол на самом деле — это мужской», по большому счету, является правдой. Очень важно, что на форуме был обмен опытом между специалистами различных направлений. Более того, отдельное заседание было посвящено междисциплинарным проблемам мужского здоровья.

На котором вы выступали с докладом…

Симон Мацкеплишвили: Помимо меня, кардиолога, выступили эндокринологи, сомнологи, гинекологи и даже психиатры. И сошлись во мнении, что тезис «Берегите мужчин» актуален как никогда.

В чем же проблема «большого сердца»?

Симон Мацкеплишвили: Увеличение его размеров свидетельствует о каком-то неблагополучии. Причем это не обязательно сердечное заболевание. К примеру, у профессиональных спортсменов мы часто наблюдаем этот феномен, развивающийся в ответ на чрезмерные физические нагрузки. Именно поэтому уход из спорта высоких достижений требует обязательного медицинского сопровождения и наблюдения, с выверенной реабилитацией и постепенным переходом к «менее спортивной жизни». Ровно так же, как мы реабилитируем по-настоящему больных людей.

Но, к сожалению, увеличение сердца чаще всего развивается при его заболеваниях, которые могут иметь совершенно разную причину и проявления. Первенствует тут гипертензия, или повышение артериального давления. Поскольку при этом состоянии сердцу приходится перекачивать кровь при повышенной нагрузке, то именно так же, как и при физических упражнениях, увеличивается объем мышечной ткани. При работе «под давлением» сердечная мышца постепенно утолщается и приводит к увеличению размеров самого сердца. В дальнейшем это может приводить к дефициту питательных веществ и кислорода, возросшая потребность в которых не всегда может компенсироваться организмом.

Другая достаточно частая причина увеличения сердца — кардиомиопатия. Это заболевание, при котором происходит дистрофия сердечной мышцы, ее истончение и значительное расширение полостей сердца. Патология может быть наследственной, но нередко возникает вследствие поражения сердца вирусами или, например, чрезмерного употребления алкоголя. Сердце может увеличиваться и при длительно существующей аритмии, заболеваниях сердечных клапанов, после перенесенных инфарктов.

«Большое сердце» — это всегда страшно…

Симон Мацкеплишвили: Все дело в том, что это состояние обязательно приводит к развитию сердечной недостаточности. А недостаточность — финал практически всех сердечных заболеваний, смертность от которых значительно превосходит таковую от всех видов злокачественных новообразований. Ведь как говорят, все боятся умереть от рака, а умирают от сердечной недостаточности. Именно поэтому заболевания сердечно-сосудистой системы необходимо лечить на самых ранних стадиях, пока не произошли необратимые изменения. Наиболее эффективная мера снижения смертности от них — профилактика. Да, навязший всем в зубах здоровый образ жизни, отказ от вредных привычек, регулярные физические нагрузки, правильные диета и сон. Как говорит академик Юрий Бузиашвили, и с чем нельзя не согласиться, 320 из 365 дней в году мы должны заботиться о своем здоровье, чтобы иметь возможность в оставшиеся 45 дней позволить себе расслабиться.

В уже далеком 2002 году одна известная российская газета попросила меня ответить на вопрос читателя: «Возможно ли продолжение половой активности после инфаркта?» Я, не подозревая о последствиях, дал развернутый ответ, в котором сказал, что, во-первых, конечно же, возможно и, во-вторых, мы выполняем определенные исследования, которые позволяют точно ответить на этот вопрос каждого конкретного пациента и дать ему рекомендации, как сделать этот процесс более безопасным. Буквально на следующий день коридор перед моим кабинетом заполнился молодыми и не очень мужчинами. Я понял, насколько эта проблема актуальна. Приведу простой пример. В Великобритании было опрошено более 100 тысяч супружеских пар: что они считают главным условием нормальной семейной жизни, что важно для счастливого брака? Так вот на первом и втором месте оказались честность и уважение между супругами. А на третьем — сексуальные отношения. Позади остались доход, бытовые и религиозные проблемы. И даже дети.

Но все дело в том, что мужчины с сердечными заболеваниями просто боятся продолжать или возобновлять эту самую сексуальную активность. А мы, кардиологи, очень мало помогаем им в этом. Именно кардиологи, а не урологи или андрологи, к которым они в основном обращаются. Недавнее исследование, проведенное в Голландии, в котором принимали участие почти тысяча кардиологов, показало, что только 3 процента — всего 31 человек — обсуждали проблемы половой активности со своими пациентами. «Пациент сам не спросил», «Не было времени», «Я постеснялся». .. Вот такие получены объяснения от кардиологов в числе множества других причин, препятствующих решению важнейшей для мужчин задачи. Что же говорить о нашей стране, в которой большинство кардиологов — женщины, а большинство пациентов — мужчины. И они ждут, что доктор сам начнет дискуссию, волнуются, боятся. Мужчины вообще редко ходят к врачам. И самый частый повод визита к кардиологу: жена заставила.

Но, может, еще и мифы, которых немало вокруг этой темы, мешают?

Симон Мацкеплишвили: Мифов множество. Например, такой: секс приводит к перегрузке сердечно-сосудистой системы. На самом деле по уровню физической нагрузки он не выше, чем катание на велосипеде или глажка белья. Мы часто говорим: если пациент может без проблем и в быстром темпе подняться на 2-3 этаж, то и в сексе у него проблем не будет. Или еще миф: секс может быть причиной инфаркта или даже смерти. Действительно, существует небольшой риск сердечных осложнений при возобновлении сексуальной активности после инфаркта миокарда. Но при нормальной реабилитации он не превышает такой риск у совершенно здоровых мужчин, не страдающих какими-либо заболеваниями сердца.

Согласно мировым данным, не менее 50% смертельных случаев от инфаркта у мужчин происходит без какого-либо, как они считают, сердечно-сосудистого заболевания. И тут я хотел бы сказать о самом главном. Многие мужчины страдают так называемой эректильной дисфункцией, или, как ее часто называют, половой слабостью, или импотенцией. Так вот у мужчины моложе 55 лет с эректильной дисфункцией без наличия заболеваний сердечно-сосудистой системы риск умереть от острого инфаркта в 50 (!!!) раз выше, чем у его сверстника с нормальной половой функцией.

Если пациент может быстро подняться на 2-3 этаж, то и в сексе у него проблем не будет

Более того, так называемый третий Принстонский консенсус, принятый в 2012 году, гласит: «Мужчина с эректильной дисфункцией без клинических проявлений сердечно-сосудистых заболеваний — это серьезный кардиологический больной». Суть в том, что причина как эректильной дисфункции, так и смертельных инфарктов — чаще всего один и тот же процесс, который проявляется в виде нарушения сексуальной функции за 3-4 года до того, как приведет к тяжелому сердечному заболеванию. Иначе говоря, природа дает нам один из лучших сигналов, который должен заставить как докторов, так и пациентов обратить серьезное внимание на выявление скрытых проблем и успешно предотвратить грозные осложнения. Так что выражение, что путь к сердцу мужчины лежит через желудок, можно тоже считать мифом. В кардиологическом смысле этот путь лежит совсем через другой орган.

Какой же вывод?

Симон Мацкеплишвили: Пускай «большое сердце» будет у наших мужчин только в переносном смысле. Чтобы рядом с ними всем было хорошо и спокойно, а их «пламенный мотор» пусть на долгие годы остается в нормальных размерах.

ABC-медицина

Стенокардия (грудная жаба) представляет собой резкую боль или ощущение дискомфорта в области груди. Причиной этого является недостаток кровоснабжения в определенных участках сердца. Стенокардия отмечается как ведущий симптом при ишемической болезни сердца (ИБС), которая развивается из-за закупорки или сужения сосудов сердца. Все пациенты испытывают примерно одни и те же ощущения – давящая или сжимающая боль за грудной клеткой, которая зачастую отдает в руку,  плечо, челюсть или шею. Обычно боль не длится более 5 минут и исчезает после приема определенных медикаментов или снятия напряжения. Однако длительность приступа сугубо индивидуальна, у некоторых пациентов отмечались боли от 30 секунд до 30 минут.  

Симптомы

При возникновении стенокардии боль, как правило, интенсивная и купируется приемом нитроглицерина вкупе с прекращением физической нагрузки. У данных болевых ощущений имеются характерные признаки: ярко выраженное время наступления и прекращения (характер приступа), возникновение в определенных обстоятельствах.

Среди наиболее распространенных условий появления приступа стенокардии напряжения можно выделить активную ходьбу (ускорение движения, подъем в гору, затруднение в виде  резкого встречного ветра, тяжелая ноша). Также  иные физические усилия и значительное эмоциональное напряжение могут вызвать симптомы стенокардии. Для определения боли, возникающей от физического усилия, достаточно остановить напряжение. И дискомфорт утихнет в течение 5 минут. Полному устранению симптомов грудной жабы способствует прием нитроглицерина. Как правило, для постановки диагноза достаточно учесть названные выше симптомы и признаки: нарастание боли при физической нагрузке, благоприятная реакция на нитроглицерин и характер приступа. 

Причины

Основной феномен, характеризующий симптомы стенокардии, – дисбаланс между необходимостью сердца в кислороде и прямым его поступлением. Из-за недостатка питания мышцы может развиваться ее омертвение.

Так, среди причин недостатка снабжения сердца кислородом зачастую выделяют локальное нарушение кровотока. Оно может быть спровоцировано хроническим сужением просвета артерии, питающей сердце, из-за атеросклеротической бляшки. Также стенокардия возникает из-за резкого и длительного спазма сосудов сердца. Как результат, одна из частей сердца получает меньше кислорода, чем ей требуется для нормального функционирования. Во время физической нагрузки этот недостаток ощущается особенно сильно. Именно это является причиной, по которой подавляющее большинство острых приступов стенокардии являются следствием выполнения изнурительной и тяжелой работы или стресса. 

Последствия

По сравнению с инфарктом миокарда, когда нарушение кровообращения в сердечной мышце имеет необратимый и катастрофический характер, стенокардия представляет собой не столь явное расстройство циркуляции крови, которое быстро восстанавливается после устранения причины приступа. Поэтому не происходит обширных повреждений тканей сердца. При этом стоит учитывать, что превышение порога выживаемости сердечной мышцы грозит тем, что приступ стенокардии перерастет в инфаркт.    

Диагностика

Далеко не всякая боль в области груди или сердца может быть названа стенокардией. Если она длится менее 30–40 секунд и ликвидируется посредством глубокого вдоха или смены положения тела, не стоит переживать по поводу стенокардии. Чтобы поставить такой диагноз, врач должен проанализировать Ваши жалобы, выяснить симптомы и обстоятельства их проявления. С целью исключить сопутствующие заболевания при диагностике стенокардии осуществляется ряд медицинских проверок, в том числе электрокардиограмма (ЭКГ) в двух состояниях (покоя и нагрузки), тест на стрессовое состояние, измерение давления и рентген коронарных артерий.

Благодаря ЭКГ доктор может определить электрические импульсы сердца, а вместе с ними и симптомы стенокардии. Они показывают отсутствие или наличие ишемии (недостаточности кровоснабжения), характеристики изменений сердечного ритма и некоторые другие параметры. Чтобы получить полную картину сердечной деятельности, специалист сравнивает показания ЭКГ после нагрузки и в состоянии покоя, а затем принимает решение о необходимости лечения стенокардии.

Комплексный стресс-тест дает возможность диагностики стенокардии и оценки тока крови в сердечной мышце. Применяется малое количество радиоизотопа (как правило, таллия), который вводится в вену микроинъекциями при физической нагрузке.

При помощи специального прибора врач наблюдает за распределением таллия в сердце. Неодинаковая концентрация или отсутствие данного элемента в той или иной части мышцы выявляет участки недостаточного кровоснабжения.

Наиболее точным способом определения стенокардии (грудной жабы) является ангиограмма, или рентген коронарной артерии. Катетер помещается в артерию, находящуюся в паху или в области предплечья, и затем он двигается по путь кровотока вплоть до одной из сердечных артерий. Далее производится впрыскивание рентгеноконтрастной жидкости, позволяющей наблюдать за изменениями исследуемых артерий, проводя диагностику стенокардии. 

Лечение

Успешное лечение стенокардии, как правило, связано со снижением факторов риска, которые могут вызвать сердечно-сосудистые нарушения. К ним относят: высокое артериальное давление, избыточный уровень холестерина, лишний вес, курение. Врач назначит Вам все необходимые лекарства для приведения давления в норму, предложит правильную диету и поможет сформировать программу физических упражнений для лечения грудной жабы.

В настоящее время для купирования симптомов грудной жабы используются мононитраты, динитраты и тринитраты. Механизм их действия – расширение сосудов сердца, что позволяет увеличить приток кислорода и снизить напряжение стенки миокарда. Среди нежелательных эффектов нитратов при лечении стенокардии можно выделить головную боль, снижение артериального давления, покраснение лица, головокружение и появление нечувствительности к определенным дозам препарата. Также применяются бета-блокаторы, снижающие силу и частоту сердцебиения, и блокаторы кальциевых каналов, которые препятствуют спазму сосудов.

В том случае, когда симптомы стенокардии имеют тяжелый характер и лекарства не способны помочь, назначается хирургическое вмешательство (в виде коронарного шунтирования) и баллонная ангиопластика. Коронарное шунтирование представляет собой вживление кровеносного сосуда в блокированный отрезок коронарной артерии. Таким образом восстанавливается кровоток в данной части сердца с помощью обходного пути.

Ангиопластика – операция по лечению стенокардии с использованием катетера, имеющего маленький баллон на конце. Его вводят в подмышечную или бедренную артерию, а затем продвигают к месту сужения коронарного сосуда. Здесь он быстро надувается или растягивается, устраняя спазм.

В особенно пристальном внимании нуждается лечение нестабильной стенокардии, которая может возникать даже при отсутствии напряжения. Такая грудная боль не имеет предсказуемых границ наступления, в отличие от стабильной стенокардии, и не нуждается в причине для появления.  

Профилактика

Основные методы профилактики и лечения стенокардии:

• абсолютный отказ от курения и алкоголя;
• длительные прогулки в спокойном режиме, физическая активность в разумных пределах в соответствии с назначениями врача;
• контроль над артериальным давлением;
• следует соблюдать предписанную врачом диету, ограничить употребление животных жиров и соли, увеличить в рационе использование овощей, растительных жиров и фруктов;
• обнаружение и соответствующее лечение сахарного диабета, контроль над уровнем содержания глюкозы в крови;
• отсутствие излишних эмоциональных нагрузок.

Если Вас беспокоят регулярные боли в области грудной клетки при физических нагрузках, возможно, это проявления стабильной или нестабильной стенокардии, лечением которой занимаются специалисты наших поликлиник. Вам следует обратиться к врачу, так как каждый приступ стенокардии неизбежно ухудшает состояние сердечной мышцы. Получить профессиональную помощь Вы можете в одной из наших поликлиник в Москве. Запишитесь к нам на прием по телефону

+7 (495) 223-38-83.

Влияние алкоголя на сердце человека — Детская городская поликлиника №1

Министерство здравоохранения Астраханской области 

ГБУЗ АО «Центр медицинской профилактики»

ПАМЯТКА ДЛЯ НАСЕЛЕНИЯ

ВЛИЯНИЕ АЛКОГОЛЯ НА СЕРДЦЕ ЧЕЛОВЕКА

Алкоголь — это яд и его влияние на сердце весьма негативное и опасное, поскольку сердце является главным органом, с помощью которого осуществляется кровообращение в нашем организме, при попадании алкоголя в кровь оно первым получает удар на себя. По статистике, более трети всех смертей от болезней сердца связано с употреблением алкоголя.

Влияние алкоголя для сердца провоцирует определённое количество болезней, которые развиваются в результате его употребления. В первую очередь нужно подчеркнуть, что действие алкоголя для сердца является поистине ядовитым. Алкоголь способен в кратчайший срок разрушить клетки мышцы. Если не происходит полного разрушения, важно помнить, что частично они всё равно повреждаются. Сердце у алкоголика трудно лечить в дальнейшем.

Алкоголь поступает в кровь через несколько минут после его приёма, и в течение 5-7 часов циркулирует по кровеносному руслу. При этом частота пульса увеличивается с 70 до 100 и более ударов в минуту, следовательно, в организме нарушается обмен веществ и питание сердечной мышцы.Перегоняя кровь, наполненную алкоголем, оно работает в усиленном режиме, при этом нагрузка на него возрастает в несколько раз, именно по этому, у людей в состоянии алкогольного опьянения наблюдается учащённое сердцебиение, при этом происходит нарушение нормального кровообращения, повышается кровяное давление, что ведёт к разрушению мельчайших кровеносных сосудов.

Самое наглядное тому подтверждение – это покраснение в области носа у часто пьющих людей и покрасневшие глазные белки, как правило, на утро после принятия дозы алкоголя. Возникает нарушение нормального кровообращения, что разрушает кровеносные сосуды. Человек может испытывать кислородное голодание. Действие алкоголя на организм разрушающее.

После употребления алкоголя в мышце  сердца, накапливается большое количество жира, более того, оно теряет прежний вид, и мышца сердца становится  дряблой. Это препятствует нормальной работе сердечной мышцы, она не справляется со своей работой, подвержена развитию атеросклероза и гипертонической болезни. Систематический приём алкоголя на протяжении лет приводит к тахикардии, возникновению одышки и появлению болей в области сердца. 30% внезапных смертей спровоцированы алкоголем: сердце не выдерживает нагрузки: газированные напитки ускоряют опьянение. Если у человека в организме около 3-х литров крови, то при употреблении пива, слабоалкогольных напитков объём увеличивается до 5-6 литров – при частом приёме алкоголя сердце постоянно находится в напряжённом состоянии. В результате возникает повышение артериального давления и развитие гипертонической болезни, независимо от возраста, массы тела и от того, курит человек или нет. Дальше развивается атеросклероз, приводящий к ишемической болезни сердца. Эта цепочка заболеваний развивается даже при употреблении всего 0,5 литра пива несколько раз в неделю. Вино, водка и другие напитки не менее вредны для человека.

            Употребление алкоголя всегда и значительно повышает риск возникновения сердечной аритмии и кардиомиопатии. Аритмия сердца случается в результате отравления спиртным или вследствие чрезмерного употребления. Наверняка Вы часто слышали термин «алкогольное сердце». Второе название «алкогольного сердца» — кардиомиопатия. Болезнь может возникнуть, даже если человек начал употреблять спиртное недавно и при сравнительно малых дозах употребления алкоголя.У больных с кардиомиопатией увеличиваются вес и размеры сердца (кардиомегалия). Из-за токсического влияния алкоголя и продуктов его распада на миокард человек ощущает усталость, боли в области сердца, дискомфортное сердцебиение (аритмия), появляются отёки, кашель в ночное время, одышка. Нарушение сердечного ритма после приёма алкогольных напитков у пациентов, ранее имевших сердечно-сосудистые заболевания, может спровоцировать не только обострение существующих болезней, но и внезапную смерть. Чем больше человек употребляет алкоголя, тем выше риск развития болезней сердца и сердечных приступов. Алкоголь в любых дозах оказывает пагубное влияние на сердце.

            Боли в сердце тесно связаны с употреблением алкоголя накануне. Боли в сердце часто возникают на следующий день после принятия спиртного. Наутро, после выпивки, иногда ощущаются перебои в работе сердца, нехватка воздуха, возникает страх смерти, потливость и головокружение. Некоторые люди, употребляющие алкоголь, страдают от одышки в покое и отёков ног, а это признаки сердечной недостаточности.

            В случае если человек употребляет алкоголь, при этом у него уже имеются проблемы с сердцем, важно помнить, что в данном случае ишемия усиливается, существует немалая вероятность её перехода в инфаркт. Поражение сердечно-сосудистой системы случается у каждого второго, кто принимает алкоголь.

Если человек навсегда прекращает употребление этих напитков, у него есть шанс на то, чтобы излечиться и обрести здоровье.

                 БЕРЕГИТЕ СВОЁ СЕРДЦЕ!

 Материал подготовлен отделом подготовки и тиражирования медицинских информационных материалов «ЦМП»  — 2020 г.

Сердечная мышца не регенерирует — Наука

Один из недавних скандалов в области регенеративной медицины связан с именем гарвардского биолога Пьеро Анверсы, известного как первооткрывателя стволовых клеток сердца, — его заподозрили в фальсификации данных. То есть никаких стволовых клеток в сердце нет? Группа голландских ученых решила расставить все точки над i и охарактеризовать каждую клетку сердца в отдельности. Они имитировали инфаркт и стали ждать, пока в поврежденной области появятся новые мышечные клетки. И не дождались.

Стволовые клетки — это группа неспециализированных клеток в ткани, которые активируются только при внешних стимулах (например, повреждениях). Размножаясь, они обновляют ткань или восстанавливают ее после травм. Однако не во всех органах такие клетки обнаружены: если печень или кровь регенерируют хорошо, то с нервной тканью все очень непросто, а сетчатка или поджелудочная железа вовсе восстановлению не подлежат.

В сердце тоже долгое время стволовые клетки обнаружить не могли (хотя в большинстве других мышц они есть). Пока не появился Пьетро Анверса, который якобы обнаружил самообновление сердечной мышцы за счет стволовых элементов. Его находка вселила в медиков большие надежды, и Анверсе одобрили проведение клинических испытаний с использованием этих клеток. Однако у других независимых групп не получилось воспроизвести его результаты, и они потребовали отзыва статей Анверсы из научных журналов. Сейчас некоторые из 31 статьи отозваны, а клинические испытания остановлены.

Но вопрос, тем не менее, оставался открытым: есть ли в сердце стволовые клетки? Сегодня в журнале PNAS голландские ученые опубликовали свой ответ на этот вопрос. Они решили воспользоваться самым широким определением стволовых клеток — как клеток, которые способны делиться и восполнять клеточный состав ткани. И занялись поиском этих клеток у здоровых взрослых мышей, у новорожденных мышей и у взрослых мышей, перенесших инфаркт. Чтобы удобнее было делящиеся клетки обнаружить, вывели специальную линию мышей, у которых белок Ki-67 — главный маркер делящихся клеток — был соединен с красным флуоресцентным белком. Это позволило, разобрав сердца на отдельные клетки, выделить только размножающиеся клетки и изучить их внимательно.

Оказалось, что самих по себе делящихся клеток в сердцах мышей вообще немного. Если у новорожденных их было чуть меньше 10% от всех клеток сердца, то у взрослых это число едва достигало 0,05%.

И даже через две недели после инфаркта, когда процессы регенерации должны идти в полную силу, их количество выросло только до 0,5%. Уже сам этот факт ставит под сомнение идею постоянного обновления и возможного восстановления сердца.

Затем ученые изучили транскриптом (совокупность вообще всех работающих в клетке генов) этих размножающихся клеток, каждой в отдельности. Если у новорожденных удалось обнаружить делящиеся мышечные клетки сердца, то у взрослых мышей, даже после инфаркта, их найти не смогли. Вместо них во фракции активно делящихся оказались фибробласты (клетки соединительной ткани) и клетки стенок сосудов (эндотелия), а еще клетки крови и гладких мышц (они тоже входят в состав стенок сосудов). Таким образом, пристальное поклеточное рассмотрение сердца лишило нас последней надежды обнаружить там какие-либо стволовые элементы.

Поврежденный участок сердечной мышцы и его увеличенная фотография. Красным окрашена соединительная ткань на месте повреждения, зеленым — нетронутая сердечная мышца. Видно, что в месте инфаркта не образуется новых мышечных клеток

Но, чтобы не оставлять нас без надежды совсем, авторы исследования указывают на важную роль образующегося «шрама» на сердце. Размножающиеся в нем фибробласты пусть и не дают мышечных клеток, но производят белок FSTL1, который встречается только в сердце новорожденных мышат. Судя по всему, он каким-то образом улучшает выживаемость окружающих сердечных клеток. По крайней мере, у лишенных его мышей за инфарктом следуют разрывы сердечной мышцы. Таким образом, даже если рассчитывать на полноценное восстановление сердечной мышцы нам теперь не приходится, мы можем как минимум не препятствовать ее естественному зарастанию.

«Три причины боли в спине»

Доктор Иванов о спусковых зонах боли, избыточном тонусе и мышечном панцире

Боль в спине и шее — распространенное явление. Причина такой боли чаще всего связана вовсе не с остеохондрозом и грыжей, а с нашими мышцами. По статистике, 97% людей страдают болью в спине именно из-за перенапряжения мышц. О природе такой боли и ее лечении в своей новой статье рассказал доктор Александр Иванов.

org/ImageObject» itemprop=»image»> Условно все причины боли делят на три категории: механическая боль в спине (97% случаев), немеханическая (1% случаев) и висцеральная (2% случаев) Фото: «БИЗНЕС Online»

ВСЕ ПРИЧИНЫ БОЛИ ДЕЛЯТ НА ТРИ КАТЕГОРИИ

Условно все причины боли делят на три категории: механическая боль в спине (97% случаев), немеханическая (1% случаев) и висцеральная (2% случаев). Это значит, что из 100 пациентов с болью в спине у подавляющего большинства будут проблемы механического плана. Что это значит? То есть их боль вызвана либо перегрузкой и напряжением мышц спины (76% случаев), либо дегенерацией межпозвоночных дисков и остеоартрозом фасеточных суставов (10%), грыжей и протрузией межпозвоночного диска (4%), остеопорозом (4%)  и другими структурными изменениями  (травматический перелом, спондилолистез, спинальный стеноз и так далее).

Немеханические причины боли в спине могут вызывать опухоли, инфекции и воспалительные артриты.

Висцеральная патология  (лат. viscera — внутренности, pathos — болезнь, что означает «болезни внутренних органов») тоже может давать боль в спине. Это болезни тазовых органов (простатит, эндометриоз), болезни почек (нефролитиаз, опущение почек), болезни желудочно-кишечного тракта (панкреатит, холецистит), аневризма аорты.

Установить причину боли может квалифицированный врач.

«В нашем теле насчитывается около 600 скелетных мышц, их удельный вес может достигать 40% от общей массы тела» Фото: pixabay.com

КАК УСТРОЕНЫ  НАШИ МЫШЦЫ

В нашем теле насчитывается около 600 скелетных мышц, их удельный вес может достигать 40% от общей массы тела. А у спортсменов и того больше! Скелетные мышцы вместе с костями образуют опорно-двигательный аппарат, за счет которого наше тело перемещается в пространстве. Есть еще гладкие мышцы, которые выстилают полые внутренние органы и сосуды, а также сердечная мышца.

Гладкая мускулатура выстилает стенки внутренних органов, например пищевода или мочевого пузыря. Гладкая мускулатура не подчиняется нашему сознанию и управляется автономно — вегетативной нервной системой. Поэтому нам не надо думать, как протолкнуть пищу по пищеводу или кишечнику — все делается автоматически. Другой тип мышц — сердечная мышца (миокард). Эта мышца также работает автономно, без нашего сознательного участия.

Однако речь пойдет о скелетных мышцах. Структурной единицей скелетной мышечной ткани является мышечная клетка — мышечное волокно. Мышцы состоят из большого количества мышечных волокон. Чем больше мышечных волокон, тем сильнее мышца — она сокращается, при этом укорачивается и утолщается, двигаясь относительно других мышц. Укорочение мышцы сопровождается сближением ее концов, которые прикрепляются к костям. Там происходит движение.

Каждая мышца покрыта фасцией (лат. fascia — повязка, полоса) — соединительнотканным футляром. В фасциях проходят нервы и сосуды, которые питают мышцы. Кроме того, фасции обеспечивают скольжение мышц, передают движение с мышц на кости, поддерживают внутренние органы. Фасции объединяют все мышцы в одну слаженную систему. Напряжение фасций также может быть причиной боли в спине.

Мышечные волокна наглядно можно рассмотреть на примере кусочка вареного мяса, которое состоит из огромного количества волокон, которые легко расходятся — разволокняются, если  размять вареное мясо руками. Фасции же — это та тонкая пленка, которую повара снимают с мяса перед его приготовлением.

«КУРОК» БОЛИ

Итак,  боль в мышцах — самая частая причина механической боли в спине и шее, она встречается примерно в 70% случаях.

Специалисты разделяют мышечную боль на боль с триггеными зонами и без них.

Врезка: Мышечная триггерная зона — это участок повышенной раздражимости, расположенный в пределах уплотненных (напряженных) пучков скелетных мышц или их фасций (оболочек мышц). Этот участок болезненный при сдавливании, может отражать боль в другие зоны, вызывать вегетативные и проприоцептивные расстройства (например, ползание мурашек или щекотку в месте надавливания).

Другими словами, триггерная точка (зона) — это «курок» боли, в случае нажатия на который при определенных условиях запускается боль, подобно выстрелу из ружья.

Почему появляются триггерные зоны? Чаще всего это бывает при длительной статической нагрузке, например во время сидячей работы. Статика — это неподвижность, в противоположность динамике — движению. Статические нагрузки на мышцы вызваны длительным нахождением в определенной позе, чаще всего сидя или стоя. При этом ряд мышц находится в напряжении, что со временем приводит к формированию триггерных зон. Производственная гимнастика — лучший способ для борьбы со статической нагрузкой мышц.

К сожалению, ко мне на прием приходит много детей школьного возраста с мышечными болями — головные боли напряжения, боли в шее и спине. Статические и эмоциональные перегрузки мышц — основная причина боли у большинства людей.

МЫШЕЧНАЯ БОЛЬ С ТОЧКИ ЗРЕНИЯ ОСТЕОПАТИИ

С точки зрения остеопатии, мышечная боль является следствием соматических дисфункций (нарушения движения) в регионах тела. Рассмотрим шейный регион. Ограничение движения в шейных позвонках может создавать дополнительное натяжение в мышцах, которые прикрепляются к этим позвонкам. Например, передняя лестничная мышца прикрепляется к бугоркам поперченных отростков III–VI шейных позвонков и может давать боль в грудной клетке, руке и межлопаточной области. Для устранения боли следует устранить сначала дисфункцию шейных позвонков, а затем расслабить лестничную мышцу. В этом случае лечение будет эффективным, поскольку устранены физические причины боли.

«С точки зрения психосоматики, триггерные точки появляются в ответ на внутреннее эмоциональное напряжение человека, при отсутствии навыка расслабляться и отдыхать» Фото: pixabay.com

МЫШЕЧНАЯ БОЛЬ КАК «ПАНЦИРЬ» ОТ ВНЕШНЕГО МИРА

С точки зрения психосоматики, триггерные точки появляются в ответ на внутреннее эмоциональное напряжение человека, при отсутствии навыка расслабляться и отдыхать. К сожалению, большинство людей не умеют расслабляться и пребывают в избыточном «тонусе» даже в отпуске или дома. Это состояние можно охарактеризовать следующими эмоциями: недоверчивость, страх, закрытость, нелюбовь к себе. Человек находится как бы в мышечном «панцире», защищаясь от внешнего мира. Для того чтобы выйти из «панциря» и убрать эмоциональные триггерные точки, необходима работа с психологом или использование специальных релаксационных техник.

ЧТО СПУСКАЕТ «КУРОК» БОЛИ

Что может спустить «курок» боли? Боль в мышце может усиливаться при сдавливании триггерной точки, при напряжении или пассивном растяжении мышцы. Боль может усиливаться также при локальном охлаждении мышцы, что проявляется на следующий день и определяется пациентом как «продуло шею, поясницу». Стресс также может быть причиной активации триггерных зон и появления боли. Связано это с нарушением работы антиболевой системы из-за нейроэндокринных изменений в теле при стрессе.

Врезка: На прием обратилась женщина 35 лет с жалобами на боль в области шеи и плеч, с ограничением движения головой из-за боли. Работает бухгалтером. Из анамнеза выяснилось, что она работает в офисе и недавно пересела на место с кондиционером. Буквально на следующий день ощутила острую боль в шее и ограничение движения. При обследовании выявили миофасциальный болевой синдром с триггерными точками в трапециевидных мышцах. Провели сеанс остеопатической коррекции с постизометрической релаксацией. В конце сеанса боль уменьшилась на 70%. С тем и была отправлена домой. Обучил приемам саморелаксации мышц и выписал разогревающую мазь. На следующий день боль полностью ушла.

Мышечные триггерные точки могут быть спящими (латентными) и переходить при определенных условиях в активный режим, давая боль. Важен тот факт, что тренированные мышцы меньше подвержены появлению триггерной боли. Из этого следует вывод: регулярная физическая нагрузка  является хорошей профилактикой мышечной боли. Известно, что у лиц физического труда мышечная боль бывает намного реже, чем у работников умственного труда, которые мало двигаются.

«Регулярная физическая нагрузка является хорошей профилактикой мышечной боли» Фото: pixabay.com

ЛЕЧИМ МЫШЕЧНУЮ БОЛЬ

Лечение мышечной боли направлено на уменьшение самой боли и  устранение триггерной точки (зоны). Лечение может быть фармакологическим и немедикаментозным. Стандартным началом лечения является назначение нестероидных противовоспалительных препаратов и миорелаксантов с целью устранения острой боли.

Использование тепла или, наоборот, охлаждение пораженного участка также помогает эффективно купировать боль.

Для охлаждения болезненного участка можно использовать пузырь со льдом, который прикладывается на кожу в течение 10–15 минут. Такой холодовой компресс можно повторять три-четыре раза в день. Считается, что холодовое воздействие более эффективно, чем согревание. Неслучайно этим методом пользуются спортивные медики.

Для согревания мышцы применяют разогревающие мази (мазь с  демиксидом, «Никофлекс», «Эспол», «Диклофенак-гель», «Финалгон», «Долобене», «Фастумгель» и так далее). Хороший обезболивающий эффект дает перцовый пластырь.

Врезка: Перцовый пластырь — это первая помощь при мышечной боли. Перцовый пластырь обязательно должен быть в аптечке у каждого. Вещество капсаицин, которое содержится в стручковом перце, обладает обезболивающим эффектом. Прежде чем наклеить пластырь, необходимо обезжирить кожу спиртом. Далее приклеить пластырь. Время экспозиции — до 48 часов. Следует быть острожным, поскольку может быть аллергическая реакция на компоненты  пластыря. В России можно купить мази с капсаицином — «Никофлекс» и «Эспол».

Постизометрическая релаксация мышц (ПИР) весьма эффективна в купировании самой боли и дезактивации триггерных зон. В сочетании с миофасциальными остеопатическими техниками ПИР дает очень хорошие результаты буквально с первой процедуры.

Из физиотерапии показано проведение магнитной стимуляции, лазеролечения, ультразвука и синусоидальных модулированных токов.

Для снятия болевого синдрома можно использовать также точечный массаж, иглорефлексотерапию и игольчатые аппликаторы (Кузнецова, Ляпко и т. д.).

РЕЗЮМЕ:

1. Самая частая  причина механической боли в спине и шее — мышечная боль.

2. Мышечная боль может запускаться триггерными зонами в самой мышце.

3. Триггерные зоны формируются из-за статической перегрузки мышц, эмоционального напряжения, соматической дисфункции региона.

4. Активирует триггерную зону локальное переохлаждение, избыточное растяжение или напряжение мышцы, стресс.

5. Снимают боль медикаменты, а также тепловое или холодовое воздействие на триггерную зону, релаксация мышц с помощью массажа и остеопатии, эмоциональный релиз, методы физиотерапии и рефлексотерапии.

6. Регулярная тренировка мышц снижает вероятность появления триггерных зон и боли.

Искренне ваш,

Иванов Александр Александрович — кандидат медицинских наук, врач-остеопат, невролог, натуропат, член российской остеопатической ассоциации, популяризатор здорового образа жизни и осознанного подхода к здоровью.

Персональный сайт www.osteopat-ivanov.ru

Мнение автора может не совпадать с позицией редакции

Схема, функции, камеры, расположение в теле

Источник изображения

© 2014 WebMD, LLC. Все права защищены.

Палаты сердца

Сердце — это мышечный орган размером с кулак, расположенный сразу за грудиной и немного слева от нее. Сердце перекачивает кровь через сеть артерий и вен, называемую сердечно-сосудистой системой.

Сердце имеет четыре камеры:

• Правое предсердие получает кровь из вен и перекачивает ее в правый желудочек.
• Правый желудочек получает кровь из правого предсердия и перекачивает ее в легкие, где она насыщается кислородом.
• Левое предсердие получает насыщенную кислородом кровь из легких и перекачивает ее в левый желудочек.
• Левый желудочек (самая сильная камера) перекачивает богатую кислородом кровь к остальным частям тела. Сильные сокращения левого желудочка создают наше кровяное давление.

Коронарные артерии проходят вдоль поверхности сердца и снабжают сердечную мышцу богатой кислородом кровью.Паутина нервной ткани также проходит через сердце, проводя сложные сигналы, управляющие сокращением и расслаблением. Сердце окружает мешок, называемый перикардом.

Сердечные заболевания

• Ишемическая болезнь сердца: с годами холестериновые бляшки могут сужать артерии, снабжающие кровью сердце. Суженные артерии подвергаются более высокому риску полной закупорки из-за внезапного сгустка крови (такая закупорка называется сердечным приступом).
• Стабильная стенокардия: суженные коронарные артерии вызывают предсказуемую боль в груди или дискомфорт при физической нагрузке.Блокировка мешает сердцу получать дополнительный кислород, необходимый для напряженной деятельности. Симптомы обычно проходят после отдыха.
• Нестабильная стенокардия: боль или дискомфорт в груди, которые появились впервые, усиливаются или возникают в покое. Это чрезвычайная ситуация, поскольку она может предшествовать сердечному приступу, серьезному нарушению сердечного ритма или остановке сердца.
• Инфаркт миокарда (сердечный приступ): коронарная артерия внезапно заблокирована. Из-за недостатка кислорода часть сердечной мышцы умирает.
• Аритмия (аритмия): нарушение сердечного ритма из-за изменений в проведении электрических импульсов через сердце.Некоторые аритмии доброкачественные, но другие опасны для жизни.
• Застойная сердечная недостаточность: сердце либо слишком слабое, либо слишком жесткое, чтобы эффективно перекачивать кровь по телу. Распространенные симптомы — одышка и отек ног.
• Кардиомиопатия: заболевание сердечной мышцы, при котором сердце ненормально увеличено, утолщено и / или жестко. В результате снижается способность сердца перекачивать кровь.
• Миокардит: воспаление сердечной мышцы, чаще всего вызванное вирусной инфекцией.
• Перикардит: воспаление внутренней оболочки сердца (перикарда). Распространенными причинами являются вирусные инфекции, почечная недостаточность и аутоиммунные заболевания.
• Выпот в перикард: жидкость между внутренней оболочкой сердца (перикардом) и самим сердцем. Часто это связано с перикардитом.
• Фибрилляция предсердий: аномальные электрические импульсы в предсердиях вызывают нерегулярное сердцебиение. Фибрилляция предсердий — одна из самых распространенных аритмий.
• Легочная эмболия: Обычно сгусток крови проходит через сердце в легкие.
• Заболевание сердечного клапана: Есть четыре сердечных клапана, каждый из которых может вызвать проблемы. В тяжелых случаях заболевание клапана может вызвать застойную сердечную недостаточность.
• Шум в сердце: необычный звук, слышимый при прослушивании сердца с помощью стетоскопа. Некоторые шумы в сердце доброкачественные; другие предполагают болезнь сердца.
• Эндокардит: воспаление внутренней оболочки или сердечных клапанов. Обычно эндокардит возникает из-за серьезной инфекции сердечных клапанов.
• Пролапс митрального клапана: митральный клапан немного сдвигается назад после того, как кровь прошла через клапан.
• Внезапная сердечная смерть: смерть от внезапной сердечной недостаточности (остановка сердца).
• Остановка сердца: внезапная потеря функции сердца.

Анатомия сердца | Анатомия и физиология II

Цели обучения

К концу этого раздела вы сможете:

• Опишите расположение и положение сердца в полости тела
• Опишите внутреннюю и внешнюю анатомию сердца
• Определить слои тканей сердца
• Связать структуру сердца с его функцией в качестве насоса
• Сравните большой круг кровообращения с малым кровообращением
• Определить вены и артерии системы коронарного кровообращения
• Проследить путь насыщенной и дезоксигенированной крови через камеры сердца

Жизненная важность сердца очевидна.Если предположить, что средняя скорость сокращений составляет 75 сокращений в минуту, человеческое сердце сократится примерно 108000 раз за день, более 39 миллионов раз в год и почти 3 миллиарда раз в течение 75-летней жизни. Каждая из основных насосных камер сердца выбрасывает около 70 мл крови за одно сокращение у отдыхающего взрослого человека. Это будет равно 5,25 литрам жидкости в минуту и ​​приблизительно 14 000 литров в день. За год это будет равно 10 000 000 литров или 2.6 миллионов галлонов крови прошли примерно 60 000 миль сосудов. Чтобы понять, как это происходит, необходимо понимать анатомию и физиологию сердца.

Расположение сердца

Сердце человека расположено в грудной полости, медиально между легкими в пространстве, известном как средостение. На рисунке 1 показано расположение сердца в грудной полости. Внутри средостения сердце отделено от других структур средостения жесткой мембраной, известной как перикард, или перикардиальный мешок, и находится в собственном пространстве, называемом полостью перикарда .Дорсальная поверхность сердца лежит рядом с телами позвонков, а его передняя поверхность находится глубоко в грудине и реберных хрящах. Крупные вены, верхняя и нижняя полые вены, а также большие артерии, аорта и легочный ствол, прикрепляются к верхней поверхности сердца, называемой его основанием. Основание сердца расположено на уровне третьего реберного хряща, как показано на рисунке 1. Нижняя вершина сердца, верхушка, находится слева от грудины между стыком четвертого и пятого ребер рядом с их сочленение с реберными хрящами.Правая сторона сердца отклонена кпереди, а левая сторона отклонена кзади. Важно помнить положение и ориентацию сердца при размещении стетоскопа на груди пациента и при прослушивании звуков сердца, а также при просмотре изображений, сделанных в среднесагиттальной перспективе. Небольшое отклонение верхушки влево отражается в углублении на медиальной поверхности нижней доли левого легкого, которое называется сердечной вырезкой .

Рисунок 1.Сердце расположено в грудной полости, медиально между легкими в средостении. Он размером с кулак, широкий вверху и сужается к основанию.

Ежедневное подключение:

CPR

Положение сердца в торсе между позвонками и грудиной (положение сердца в грудной клетке см. На изображении выше) позволяет людям применять экстренную технику, известную как сердечно-легочная реанимация (СЛР), если сердце пациента должен остановиться.Прикладывая давление плоской частью одной руки к грудины в области между линиями на изображении ниже), можно вручную сжать кровь в сердце настолько, чтобы вытолкнуть часть крови из него в легочные и системные схемы. Это особенно важно для мозга, поскольку необратимое повреждение и гибель нейронов происходят в течение нескольких минут после потери кровотока. Современные стандарты требуют сжатия грудной клетки на глубину не менее 5 см и со скоростью 100 сжатий в минуту, что соответствует частоте ударов в «Остаться в живых», записанной в 1977 году Bee Gees.Если вы не знакомы с этой песней, скорее всего, вы сможете найти ее версию в Интернете. На этом этапе упор делается на выполнение качественных компрессий грудной клетки, а не на искусственное дыхание. СЛР обычно выполняется до тех пор, пока у пациента не восстановятся спонтанные сокращения или пока опытный медицинский работник не объявит его мертвым.

При выполнении нетренированными или чрезмерно усердными людьми СЛР может привести к сломанным ребрам или переломам грудины и может нанести дополнительный серьезный вред пациенту.Также возможно, если руки расположены слишком низко на грудины, чтобы вручную загнать мечевидный отросток в печень, что может оказаться фатальным для пациента. Правильное обучение очень важно. Этот проверенный метод жизнеобеспечения настолько ценен, что практически весь медицинский персонал, а также заинтересованные представители общественности должны быть сертифицированы и регулярно переаттестации для его применения. Курсы СЛР предлагаются в различных местах, включая колледжи, больницы, Американский Красный Крест и некоторые коммерческие компании.Обычно они включают отработку техники сжатия манекена.

Рис. 2. Если сердце остановится, СЛР может поддерживать кровоток до тех пор, пока сердце не возобновит биение. При надавливании на грудину кровь в сердце будет выдавлена ​​из сердца в кровоток. Правильное расположение рук на грудины для выполнения СЛР должно быть между линиями Т4 и Т9.

Посетите веб-сайт Американской кардиологической ассоциации, чтобы найти курс недалеко от вашего дома в США.Есть также много других национальных и региональных кардиологических ассоциаций, которые предлагают те же услуги в зависимости от местоположения.

Форма и размер сердца

Форма сердца похожа на шишку, довольно широкая на верхней поверхности и сужающаяся к вершине. Типичное сердце размером примерно с ваш кулак: 12 см (5 дюймов) в длину, 8 см (3,5 дюйма) в ширину и 6 см (2,5 дюйма) в толщину. Учитывая разницу в размерах между большинством представителей пола, вес женского сердца составляет примерно 250–300 граммов (от 9 до 11 унций), а вес мужского сердца — примерно 300–350 граммов (от 11 до 12 унций).Сердце хорошо тренированного спортсмена, особенно того, кто специализируется на аэробных видах спорта, может быть значительно больше этого. Сердечная мышца реагирует на упражнения так же, как и скелетные мышцы. То есть, упражнения приводят к добавлению белковых миофиламентов, которые увеличивают размер отдельных клеток без увеличения их количества, что называется гипертрофией. Сердца спортсменов могут перекачивать кровь более эффективно с меньшими темпами, чем сердца не спортсменов. Увеличенные сердца не всегда являются результатом физических упражнений; они могут возникать в результате патологий, таких как гипертрофическая кардиомиопатия .Причина аномально увеличенной сердечной мышцы неизвестна, но это состояние часто не диагностируется и может вызвать внезапную смерть у внешне здоровых молодых людей.

Камеры и кровообращение в сердце

Сердце человека состоит из четырех камер: левая и правая стороны имеют по одному предсердию и одному желудочку . Каждая из верхних камер, правое предсердие (множественное число = предсердия) и левое предсердие, действует как приемная камера и сжимается, выталкивая кровь в нижние камеры, правый желудочек и левый желудочек. Желудочки служат первичными насосными камерами сердца, продвигая кровь к легким или остальным частям тела.

В человеческом кровообращении есть два различных, но связанных контура, называемых легочными и системными контурами. Хотя оба контура транспортируют кровь и все, что она несет, мы можем изначально рассматривать контуры с точки зрения газов. Легочный контур транспортирует кровь в легкие и из легких, где она поглощает кислород и доставляет углекислый газ для выдоха.Системный контур транспортирует насыщенную кислородом кровь практически ко всем тканям тела и возвращает относительно деоксигенированную кровь и углекислый газ в сердце для отправки обратно в легочную циркуляцию.

Правый желудочек перекачивает дезоксигенированную кровь в легочный ствол , который ведет к легким и разветвляется на левую и правую легочные артерии . Эти сосуды, в свою очередь, много раз разветвляются, прежде чем достигают легочных капилляров , где происходит газообмен: углекислый газ выходит из крови, а кислород входит. Артерии легочного ствола и их ветви — единственные артерии в постнатальном теле, по которым течет относительно деоксигенированная кровь. Сильно насыщенная кислородом кровь, возвращающаяся из легочных капилляров в легкие, проходит через серию сосудов, которые соединяются вместе, образуя легочные вены — единственные послеродовые вены в организме, по которым проходит кровь с высоким содержанием кислорода. Легочные вены проводят кровь в левое предсердие, которое перекачивает кровь в левый желудочек, который, в свою очередь, перекачивает насыщенную кислородом кровь в аорту и во многие ветви системного контура.В конце концов, эти сосуды приведут к системным капиллярам, ​​где происходит обмен с тканевой жидкостью и клетками тела. В этом случае кислород и питательные вещества выходят из системных капилляров для использования клетками в их метаболических процессах, а углекислый газ и продукты жизнедеятельности попадают в кровь.

В крови, покидающей системные капилляры, концентрация кислорода ниже, чем при поступлении. Капилляры в конечном итоге объединятся, образуя венулы, соединяясь, чтобы сформировать все более крупные вены, в конечном итоге впадая в две основные системные вены, верхнюю полую вену и нижнюю полую вену , которые возвращают кровь в правое предсердие.Кровь из верхней и нижней полых вен течет в правое предсердие, которое перекачивает кровь в правый желудочек. Этот процесс кровообращения продолжается, пока человек жив. Понимание потока крови через легочные и системные контуры имеет решающее значение для всех медицинских работников.

Рис. 3. Кровь течет из правого предсердия в правый желудочек, где закачивается в легочный контур. В крови ветвей легочной артерии мало кислорода, но относительно много углекислого газа.Газообмен происходит в легочных капиллярах (кислород в кровь, углекислый газ выходит), а кровь с высоким содержанием кислорода и низким содержанием углекислого газа возвращается в левое предсердие. Отсюда кровь попадает в левый желудочек, который перекачивает ее в системный контур. После обмена в системных капиллярах (кислород и питательные вещества из капилляров и углекислый газ и отходы внутри) кровь возвращается в правое предсердие, и цикл повторяется.

Мембраны, элементы поверхности и слои

Наше исследование более глубоких структур сердца начинается с изучения мембраны, окружающей сердце, заметных поверхностных элементов сердца и слоев, образующих стенку сердца.Каждый из этих компонентов играет свою уникальную роль с точки зрения функций.

Мембраны

Рис. 4. Мембрана перикарда, окружающая сердце, состоит из трех слоев и полости перикарда. Стенка сердца также состоит из трех слоев. Мембрана перикарда и стенка сердца разделяют эпикард.

Мембрана, которая непосредственно окружает сердце и определяет полость перикарда, называется перикард или перикардиальный мешок .Он также окружает «корни» крупных сосудов или области, наиболее близкие к сердцу. Перикард, что буквально переводится как «вокруг сердца», состоит из двух отдельных подслоев: прочного внешнего фиброзного перикарда и внутреннего серозного перикарда. Фиброзный перикард состоит из прочной, плотной соединительной ткани, которая защищает сердце и сохраняет его положение в грудной клетке. Более нежный серозный перикард состоит из двух слоев: париетального перикарда, который срастается с фиброзным перикардом, и внутреннего висцерального перикарда, или эпикарда , , который сливается с сердцем и является частью сердечной стенки.Полость перикарда, заполненная смазывающей серозной жидкостью, находится между эпикардом и перикардом.

В большинстве органов тела висцеральные серозные оболочки, такие как эпикард, микроскопические. Однако в случае сердца это не микроскопический слой, а скорее макроскопический слой, состоящий из простого плоского эпителия, называемого мезотелием , усиленного рыхлой, нерегулярной или ареолярной соединительной тканью, которая прикрепляется к перикарду. Этот мезотелий выделяет смазывающую серозную жидкость, которая заполняет полость перикарда и снижает трение при сокращении сердца.

Заболевания

сердца

Тампонада сердца

Если избыток жидкости накапливается в перикардиальном пространстве, это может привести к состоянию, называемому тампонадой сердца или тампонадой перикарда. С каждым сокращением сердца в полости перикарда накапливается все больше жидкости — в большинстве случаев крови. Чтобы наполниться кровью для следующего сокращения, сердце должно расслабиться. Однако избыток жидкости в полости перикарда оказывает давление на сердце и препятствует полному расслаблению, поэтому камеры внутри сердца содержат немного меньше крови в начале каждого сердечного цикла.Со временем из сердца выбрасывается все меньше и меньше крови. Если жидкость накапливается медленно, как при гипотиреозе, полость перикарда может постепенно расширяться, чтобы вместить этот дополнительный объем. Сообщалось о некоторых случаях жидкости более одного литра в полости перикарда. Быстрое накопление всего лишь 100 мл жидкости после травмы может вызвать тампонаду сердца. Другие частые причины включают разрыв миокарда, перикардит, рак или даже кардиохирургическое вмешательство. Удаление этой избыточной жидкости требует введения дренажных трубок в полость перикарда.Преждевременное удаление этих дренажных трубок, например, после операции на сердце, или образование сгустка внутри этих трубок являются причинами этого состояния. Без лечения тампонада сердца может привести к смерти.

Особенности поверхности сердца

Внутри перикарда видны поверхностные элементы сердца, включая четыре камеры. Рядом с верхней поверхностью сердца имеется поверхностное пластинчатое расширение предсердий, по одному с каждой стороны, которое называется ушной раковиной — название, которое означает «похожее на ухо», поскольку его форма напоминает внешнее ухо человека ( Рисунок 5).Ушные раковины — это относительно тонкостенные структуры, которые могут наполняться кровью и выходить в предсердия или верхние камеры сердца. Вы также можете услышать, что их называют придатками предсердий. Также выделяется серия заполненных жиром бороздок, каждая из которых известна как борозда (множественное число = борозды), вдоль верхних поверхностей сердца. В этих бороздках расположены крупные коронарные кровеносные сосуды. Глубокая коронарная борозда расположена между предсердиями и желудочками. Между левым и правым желудочками расположены две дополнительные борозды, которые не так глубоки, как коронарная борозда.Передняя межжелудочковая борозда видна на передней поверхности сердца, тогда как задняя межжелудочковая борозда видна на задней поверхности сердца. На рис. 5 показаны виды поверхности сердца спереди и сзади.

Рис. 5. Внутри перикарда видны поверхностные элементы сердца.

слоев

Стенка сердца состоит из трех слоев неравной толщины. От поверхностного до глубокого — это эпикард, миокард и эндокард.Самый внешний слой стенки сердца также является самым внутренним слоем перикарда, эпикарда или висцерального перикарда, о которых говорилось ранее.

Рис. 6. Закрученный узор сердечной мышечной ткани значительно влияет на способность сердца эффективно перекачивать кровь.

Средний и самый толстый слой — это миокард , состоящий в основном из клеток сердечной мышцы. Он построен на основе коллагеновых волокон, кровеносных сосудов, снабжающих миокард, и нервных волокон, которые помогают регулировать работу сердца.Это сокращение миокарда, который перекачивает кровь через сердце в основные артерии. Мышечный узор изящный и сложный, поскольку мышечные клетки закручиваются по спирали вокруг камер сердца. Они образуют восьмерку вокруг предсердий и оснований больших сосудов. Более глубокие желудочковые мышцы также образуют фигуру 8 вокруг двух желудочков и идут к верхушке. Более поверхностные слои желудочковой мышцы охватывают оба желудочка. Этот сложный круговорот позволяет сердцу перекачивать кровь более эффективно, чем простой линейный узор.На рисунке 6 показано расположение мышечных клеток.

Хотя правые и левые желудочки перекачивают одинаковое количество крови за одно сокращение, мышца левого желудочка намного толще и развита лучше, чем мускул правого желудочка. Чтобы преодолеть высокое сопротивление, необходимое для перекачки крови в длинный системный контур, левый желудочек должен создавать большое давление. Правому желудочку не нужно создавать такое большое давление, поскольку легочный контур короче и обеспечивает меньшее сопротивление.На изображении ниже показаны различия в толщине мышц, необходимой для каждого желудочка.

Рис. 7. Миокард левого желудочка значительно толще, чем миокард правого желудочка. Оба желудочка перекачивают одинаковое количество крови, но левый желудочек должен создавать гораздо большее давление, чтобы преодолеть большее сопротивление в системном контуре. Желудочки показаны как в расслабленном, так и в сокращающемся состоянии. Обратите внимание на различия в относительных размерах просветов — области внутри каждого желудочка, где содержится кровь.

Самый внутренний слой сердечной стенки, эндокард , соединен с миокардом тонким слоем соединительной ткани. Эндокард выстилает камеры, в которых циркулирует кровь, и покрывает сердечные клапаны. Он состоит из простого плоского эпителия, называемого эндотелием , который является непрерывным с эндотелиальной выстилкой кровеносных сосудов.

Когда-то считавшийся простым выстилающим слоем, недавние данные показывают, что эндотелий эндокарда и коронарные капилляры могут играть активную роль в регулировании сокращения мышцы в миокарде.Эндотелий может также регулировать структуру роста клеток сердечной мышцы на протяжении всей жизни, а эндотелины, которые он выделяет, создают среду в окружающих тканевых жидкостях, которая регулирует концентрацию ионов и состояние сократимости. Эндотелины являются сильнодействующими вазоконстрикторами и у нормального человека устанавливают гомеостатический баланс с другими вазоконстрикторами и вазодилататорами.

Внутренняя структура сердца

Вспомните, что цикл сокращения сердца следует двойному паттерну кровообращения — легочному и системному — из-за пар камер, которые качают кровь в кровоток.Чтобы получить более точное представление о сердечной функции, сначала необходимо более подробно изучить внутренние анатомические структуры.

Септа сердца

Слово septum происходит от латинского слова «что-то, что охватывает»; в этом случае перегородка (множественное число = септа) относится к стене или перегородке, которая разделяет сердце на камеры. Перегородки — это физические продолжения миокарда, выстланные эндокардом. Между двумя предсердиями расположена межпредсердная перегородка .Обычно в сердце взрослого человека межпредсердная перегородка имеет углубление овальной формы, известное как fossa ovalis , остаток отверстия в сердце плода, известного как овальное отверстие . Овальное отверстие позволяло крови в сердце плода проходить непосредственно из правого предсердия в левое, позволяя некоторой части крови проходить в обход легочного контура. В течение нескольких секунд после рождения лоскут ткани, известный как septum primum , который ранее действовал как клапан, закрывает овальное отверстие и устанавливает типичный паттерн сердечного кровообращения.

Между двумя желудочками находится вторая перегородка, известная как межжелудочковая перегородка . В отличие от межпредсердной перегородки, межжелудочковая перегородка обычно не повреждена после образования во время внутриутробного развития. Он значительно толще, чем межпредсердная перегородка, поскольку желудочки при сокращении создают гораздо большее давление.

Перегородка между предсердиями и желудочками известна как атриовентрикулярная перегородка . Он отмечен наличием четырех отверстий, которые позволяют крови перемещаться из предсердий в желудочки и из желудочков в легочный ствол и аорту.В каждом из этих отверстий между предсердиями и желудочками расположен клапан , специализированная конструкция, обеспечивающая односторонний поток крови. Клапаны между предсердиями и желудочками обычно называются атриовентрикулярными клапанами . Клапаны у отверстий, ведущих к легочному стволу и аорте, обычно известны как полулунные клапаны . Межжелудочковая перегородка видна на изображении ниже. На этом рисунке атриовентрикулярная перегородка удалена, чтобы лучше показать двустворчатый и трикуспидальный клапаны; межпредсердная перегородка не видна, так как она покрыта аортой и легочным стволом.Поскольку эти отверстия и клапаны структурно ослабляют атриовентрикулярную перегородку, оставшаяся ткань сильно усилена плотной соединительной тканью, называемой сердечным скелетом или скелетом сердца. Он включает четыре кольца, которые окружают отверстия между предсердиями и желудочками, а также отверстия легочного ствола и аорты, и служат точкой крепления сердечных клапанов. Каркас сердца также является важной границей в системе электрической проводимости сердца.

Рис. 8. На этом виде сердца спереди показаны четыре камеры, главные сосуды и их ранние ветви, а также клапаны. Наличие легочного ствола и аорты покрывает межпредсердную перегородку, а предсердно-желудочковая перегородка обрезается, чтобы показать атриовентрикулярные клапаны.

Заболевания

сердца: Пороки сердца

Одной из очень распространенных форм патологии межпредсердной перегородки является открытое овальное отверстие, которое возникает, когда первичная перегородка не закрывается при рождении и овальная ямка не может срастаться.Слово «патент» происходит от латинского корня «патент», означающего «открытый». Он может быть доброкачественным или бессимптомным, возможно, никогда не диагностироваться, или, в крайних случаях, может потребоваться хирургическое вмешательство, чтобы навсегда закрыть отверстие. Открытое овальное отверстие может быть у 20–25 процентов населения в целом, но, к счастью, у большинства из них доброкачественная бессимптомная версия. Открытое овальное отверстие обычно выявляется путем аускультации сердечного шума (аномального звука сердца) и подтверждается визуализацией с эхокардиограммой.Несмотря на его распространенность среди населения в целом, причины открытого овального овала неизвестны, и нет известных факторов риска. В случаях, не угрожающих жизни, лучше следить за состоянием, чем рисковать операцией на сердце, чтобы восстановить и закрыть отверстие.

Коарктация аорты — это врожденное аномальное сужение аорты, которое обычно располагается в месте прикрепления артериальной связки, остатка шунта плода, называемого артериальным протоком. В тяжелом состоянии это состояние резко ограничивает кровоток через первичную системную артерию, что опасно для жизни.У некоторых людей заболевание может быть довольно доброкачественным и обнаруживаться только в более позднем возрасте. Обнаруживаемые симптомы у младенца включают затрудненное дыхание, плохой аппетит, проблемы с кормлением или неспособность к развитию. У пожилых людей симптомы включают головокружение, обморок, одышку, боль в груди, усталость, головную боль и носовое кровотечение. Лечение включает в себя операцию по резекции (удалению) пораженного участка или ангиопластику для открытия аномально узкого прохода. Исследования показали, что чем раньше будет проведена операция, тем больше шансов на выживание.

Открытый артериальный проток — это врожденное заболевание, при котором артериальный проток не закрывается. Состояние может варьироваться от тяжелого до доброкачественного. Отсутствие закрытия артериального протока приводит к тому, что кровь течет из аорты с более высоким давлением в легочный ствол с более низким давлением. Эта дополнительная жидкость, движущаяся к легким, увеличивает легочное давление и затрудняет дыхание. Симптомы включают одышку (одышку), тахикардию, увеличенное сердце, учащенное пульсовое давление и низкую прибавку в весе у младенцев.Лечение включает хирургическое закрытие (лигирование), закрытие вручную с использованием платиновых спиралей или специальной сетки, вводимой через бедренную артерию или вену, или прием нестероидных противовоспалительных препаратов для блокирования синтеза простагландина E2, который поддерживает сосуд в открытом положении. Если не лечить, это состояние может привести к застойной сердечной недостаточности.

Дефекты перегородки нередки у людей и могут быть врожденными или вызванными различными болезненными процессами. Тетралогия Фалло — это врожденное заболевание, которое также может возникнуть в результате воздействия неизвестных факторов окружающей среды; это происходит, когда есть отверстие в межжелудочковой перегородке, вызванное закупоркой легочного ствола, обычно у легочного полулунного клапана.Это позволяет крови с относительно низким содержанием кислорода из правого желудочка течь в левый желудочек и смешиваться с кровью с относительно высоким содержанием кислорода. Симптомы включают отчетливый шум в сердце, низкое процентное насыщение крови кислородом, одышку или затрудненное дыхание, полицитемию, расширение (удары) пальцев рук и ног, а у детей — трудности с кормлением или неспособность расти и развиваться. Это наиболее частая причина цианоза после родов. Термин «тетралгия» происходит от четырех компонентов состояния, хотя у отдельного пациента могут присутствовать только три: инфундибулярный стеноз легочной артерии (жесткость легочного клапана), преобладающая аорта (аорта смещена над обоими желудочками), желудочковый дефект перегородки (отверстие) и гипертрофия правого желудочка (увеличение правого желудочка).Другие пороки сердца также могут сопровождать это состояние, что обычно подтверждается данными эхокардиографии. Тетралогия Фалло встречается примерно у 400 из миллиона живорождений. Обычное лечение включает обширное хирургическое вмешательство, в том числе использование стентов для перенаправления кровотока и замену клапанов и пластырей для устранения дефекта перегородки, но это состояние имеет относительно высокую смертность. Уровень выживаемости в настоящее время составляет 75 процентов в течение первого года жизни; 60 процентов к 4 годам; 30 процентов к 10 годам; и 5 процентов к 40 годам.

В случае серьезных дефектов перегородки, включая тетралогию Фалло и открытое овальное отверстие, недостаточность сердца в развитии должным образом может привести к состоянию, обычно известному как «голубой ребенок». Несмотря на нормальную пигментацию кожи, люди с этим заболеванием имеют недостаточное снабжение кислородом крови, что приводит к цианозу, синему или пурпурному окрашиванию кожи, особенно в активном состоянии.

Дефекты перегородки обычно сначала обнаруживаются путем аускультации, прослушивания грудной клетки с помощью стетоскопа.В этом случае вместо нормальных звуков сердца, связанных с током крови и закрытием сердечных клапанов, могут быть обнаружены необычные звуки сердца. За этим часто следует медицинская визуализация для подтверждения или исключения диагноза. Во многих случаях лечение может не потребоваться. Некоторые распространенные врожденные пороки сердца показаны на Рисунке 9.

Рис. 9. (a) Дефект открытого овального отверстия — это аномальное отверстие в межпредсердной перегородке или, что более часто, неспособность закрыть овальное отверстие.(б) Коарктация аорты — это аномальное сужение аорты. (c) Открытый артериальный проток — это неспособность закрытия артериального протока. (d) Тетралогия Фалло включает аномальное отверстие в межжелудочковой перегородке.

Правое предсердие

Правое предсердие служит приемной камерой для крови, возвращающейся к сердцу из большого круга кровообращения. Две основные системные вены, верхняя и нижняя полые вены, а также большая коронарная вена, называемая коронарным синусом , отводят сердечный миокард в правое предсердие.Верхняя полая вена отводит кровь из областей, расположенных выше диафрагмы: головы, шеи, верхних конечностей и грудного отдела. Он впадает в верхнюю и заднюю части правого предсердия. Нижняя полая вена отводит кровь из областей, расположенных ниже диафрагмы: нижних конечностей и брюшно-тазовой области тела. Он также впадает в заднюю часть предсердия, но ниже отверстия верхней полой вены. Непосредственно выше и немного медиальнее отверстия нижней полой вены на задней поверхности предсердия находится отверстие коронарного синуса.Этот тонкостенный сосуд дренирует большую часть коронарных вен, которые возвращают системную кровь из сердца. Большинство внутренних структур сердца, обсуждаемых в этом и последующих разделах, показано на Рисунке 8.

В то время как большая часть внутренней поверхности правого предсердия гладкая, впадина овальной ямки является медиальной, а на передней поверхности видны выступающие мышечные гребни, называемые грудными мышцами . В правом предсердии также есть грудинные мышцы.В левом предсердии нет грудных мышц, за исключением ушной раковины.

В предсердия почти непрерывно поступает венозная кровь, предотвращая остановку венозного кровотока при сокращении желудочков. Хотя большая часть наполнения желудочков происходит, когда предсердия расслаблены, они демонстрируют сократительную фазу и активно качают кровь в желудочки непосредственно перед сокращением желудочков. Отверстие между предсердием и желудочком защищено трехстворчатым клапаном.

Правый желудочек

Правый желудочек получает кровь из правого предсердия через трикуспидальный клапан.Каждый лоскут клапана прикреплен к прочным прядям соединительной ткани, сухожилий хорд, , буквально «сухожильные тяжи», или иногда более поэтично называемые «сердечными струнами». С каждым из лоскутов связано несколько сухожильных хорд. Они состоят примерно на 80 процентов из коллагеновых волокон, а остальную часть составляют эластичные волокна и эндотелий. Они соединяют каждый из лоскутов с сосочковой мышцей , которая идет от поверхности нижнего желудочка.В правом желудочке есть три сосочковые мышцы, называемые передней, задней и перегородочной мышцами, которые соответствуют трем секциям клапанов.

Когда миокард желудочка сокращается, давление в камере желудочка повышается. Кровь, как и любая жидкость, течет из областей с более высоким давлением в области с более низким давлением, в данном случае в направлении легочного ствола и предсердия. Чтобы предотвратить возможное обратное течение, сосочковые мышцы также сокращаются, вызывая напряжение в сухожильных хордах.Это предотвращает попадание створок клапанов в предсердия и регургитацию крови обратно в предсердия во время сокращения желудочков. На изображении ниже показаны сосочковые мышцы и сухожильные хорды, прикрепленные к трикуспидальному клапану.

Рис. 10. На этом фронтальном разрезе вы можете видеть сосочковые мышцы, прикрепленные к трехстворчатому клапану справа, а также митральному клапану слева через сухожильные хорды. (кредит: модификация работы «ПВ КС» /flickr.com)

Стенки желудочка выстланы trabeculae carneae , гребни сердечной мышцы покрыты эндокардом.В дополнение к этим мышечным гребням, полоса сердечной мышцы, также покрытая эндокардом, известная как модераторная полоса , укрепляет тонкие стенки правого желудочка и играет решающую роль в сердечной проводимости. Он возникает из нижней части межжелудочковой перегородки и пересекает внутреннее пространство правого желудочка, чтобы соединиться с нижней папиллярной мышцей.

Когда правый желудочек сокращается, он выбрасывает кровь в легочный ствол, который разветвляется на левую и правую легочные артерии, несущие ее в каждое легкое.Верхняя поверхность правого желудочка начинает сужаться по мере приближения к легочному стволу. В основании легочного ствола находится легочный полулунный клапан, предотвращающий обратный ток из легочного ствола.

Левый атриум

После газообмена в легочных капиллярах кровь возвращается в левое предсердие с высоким содержанием кислорода через одну из четырех легочных вен. Хотя левое предсердие не содержит грудных мышц, у него есть ушная раковина, которая включает эти гребешки.Кровь почти непрерывно течет из легочных вен обратно в предсердие, которое действует как приемная камера, а отсюда через отверстие в левый желудочек. Большая часть крови проходит в сердце пассивно, в то время как предсердия и желудочки расслаблены, но к концу периода релаксации желудочков левое предсердие сжимается, перекачивая кровь в желудочек. Это сокращение предсердий составляет примерно 20 процентов наполнения желудочков. Отверстие между левым предсердием и желудочком защищено митральным клапаном.

Левый желудочек

Напомним, что, хотя обе стороны сердца перекачивают одинаковое количество крови, мышечный слой в левом желудочке намного толще, чем в правом. Как и правый желудочек, в левом также есть carneae трабекулы, но нет полосы замедлителя. Митральный клапан связан с сосочковыми мышцами через сухожильные хорды. Слева расположены две сосочковые мышцы — передняя и задняя — в отличие от трех справа.

Левый желудочек является основной насосной камерой системного контура; он выбрасывает кровь в аорту через полулунный клапан аорты.

Устройство и функции сердечного клапана

Рис. 11. После удаления предсердий и крупных сосудов все четыре клапана хорошо видны, хотя трудно различить три отдельных створки трехстворчатого клапана.

Поперечный разрез сердца немного выше уровня атриовентрикулярной перегородки показывает все четыре сердечных клапана в одной плоскости (рис. 11). Клапаны обеспечивают однонаправленный кровоток через сердце. Между правым предсердием и правым желудочком находится правый предсердно-желудочковый клапан или трикуспидальный клапан .Обычно он состоит из трех створок или створок, сделанных из эндокарда, усиленного дополнительной соединительной тканью. Лоскуты связаны сухожильными хордами с сосочковыми мышцами, которые контролируют открытие и закрытие клапанов.

Выходящий из правого желудочка у основания легочного ствола — полулунный клапан легочной артерии или легочный клапан ; он также известен как легочный клапан или правый полулунный клапан. Легочный клапан состоит из трех небольших створок эндотелия, армированных соединительной тканью.Когда желудочек расслабляется, перепад давления заставляет кровь течь обратно в желудочек из легочного ствола. Этот поток крови заполняет карманные створки легочного клапана, заставляя клапан закрыться и издавая слышимый звук. В отличие от атриовентрикулярных клапанов, нет никаких сосочковых мышц или сухожильных хорд, связанных с легочным клапаном.

В отверстии между левым предсердием и левым желудочком расположен митральный клапан , также называемый двустворчатым клапаном или левым предсердно-желудочковым клапаном .Структурно этот клапан состоит из двух створок, известных как передний медиальный ствол и задний медиальный ствол, по сравнению с тремя створками трикуспидального клапана. В клинических условиях клапан называют митральным клапаном, а не двустворчатым клапаном. Две створки митрального клапана прикреплены сухожильными хордами к двум папиллярным мышцам, которые выступают из стенки желудочка.

В основании аорты находится аортальный полулунный клапан или аортальный клапан , который предотвращает обратный поток из аорты.Обычно он состоит из трех закрылков. Когда желудочек расслабляется и кровь пытается течь обратно в желудочек из аорты, кровь заполняет створки клапана, заставляя его закрыться и издавать слышимый звук.

На изображении выше два атриовентрикулярных клапана открыты, а два полулунных клапана закрыты. Это происходит, когда и предсердия, и желудочки расслаблены и когда предсердия сокращаются, перекачивая кровь в желудочки. На изображении ниже показан вид спереди. Хотя проиллюстрирована только левая часть сердца, процесс практически идентичен правому.

Рис. 12. (a) Поперечный разрез сердца иллюстрирует четыре сердечных клапана. Два атриовентрикулярных клапана открыты; два полулунных клапана закрыты. Предсердия и сосуды удалены. (b) Фронтальный разрез сердца иллюстрирует кровоток через митральный клапан. Когда митральный клапан открыт, это позволяет крови перемещаться из левого предсердия в левый желудочек. Аортальный полулунный клапан закрыт, чтобы предотвратить обратный ток крови из аорты в левый желудочек.

На изображении а выше показаны закрытые атриовентрикулярные клапаны, в то время как два полулунных клапана открыты. Это происходит, когда желудочки сокращаются, чтобы выбрасывать кровь в легочный ствол и аорту. Закрытие двух атриовентрикулярных клапанов предотвращает вытеснение крови обратно в предсердия. Этот этап можно увидеть спереди на изображении b выше.

Рис. 13. (а) Поперечный разрез сердца иллюстрирует четыре сердечных клапана во время сокращения желудочков. Два атриовентрикулярных клапана закрыты, но два полулунных клапана открыты.Предсердия и сосуды удалены. (b) Вид спереди показывает закрытый митральный (двустворчатый) клапан, который предотвращает обратный ток крови в левое предсердие. Полулунный клапан аорты открыт, чтобы кровь могла выбрасываться в аорту.

Когда желудочки начинают сокращаться, давление внутри желудочков повышается, и кровь течет к области самого низкого давления, которая изначально находится в предсердиях. Этот обратный поток вызывает закрытие створок трехстворчатого и митрального (двустворчатого) клапанов. Эти клапаны связаны с сосочковыми мышцами сухожильными хордами.Во время фазы расслабления сердечного цикла сосочковые мышцы также расслаблены, и напряжение сухожильных хорд незначительно (изображение b выше). Однако по мере сокращения миокарда желудочка сокращаются и папиллярные мышцы. Это создает напряжение в сухожильных хордах (изображение b выше), помогая удерживать створки атриовентрикулярных клапанов на месте и предотвращая их попадание обратно в предсердия.

В полулунных клапанах аорты и легких отсутствуют сухожильные хорды и сосочковые мышцы, связанные с атриовентрикулярными клапанами.Вместо этого они состоят из карманных складок эндокарда, усиленных дополнительной соединительной тканью. Когда желудочки расслабляются и изменение давления подталкивает кровь к желудочкам, кровь давит на эти створки и закрывает отверстия.

Практический вопрос

На рис. 14 показана эхокардиограмма фактического открытия и закрытия сердечных клапанов. Хотя большая часть сердца была «удалена» из этой петли gif, поэтому сухожильные хорды не видны, почему их присутствие более критично для атриовентрикулярных клапанов (трикуспидального и митрального), чем для полулунных (аортального и легочного) клапанов?

Рисунок 14.Эхокардиограмма клапанов сердца

Покажи ответ

Градиент давления между предсердиями и желудочками намного больше, чем между желудочками, легочным стволом и аортой. Без присутствия сухожильных хорд и сосочковых мышц клапаны были бы сдуты назад (выпадут) в предсердия, и кровь отрыгнула бы.

Заболевания

клапанов сердца

Когда сердечные клапаны не функционируют должным образом, их часто описывают как некомпетентные и приводят к пороку клапанов сердца, который может варьироваться от доброкачественного до летального.Некоторые из этих состояний являются врожденными, то есть человек родился с дефектом, тогда как другие могут быть связаны с болезненными процессами или травмой. Некоторые неисправности лечат с помощью лекарств, другие требуют хирургического вмешательства, а третьи могут быть достаточно легкими, чтобы их состояние просто отслеживалось, поскольку лечение может вызвать более серьезные последствия.

Клапанные нарушения часто вызваны кардитом или воспалением сердца. Одним из распространенных триггеров этого воспаления является ревматическая лихорадка или скарлатина, аутоиммунный ответ на присутствие бактерии, Streptococcus pyogenes , обычно детской болезни.

В то время как любой из сердечных клапанов может быть вовлечен в клапанные нарушения, митральная регургитация является наиболее распространенной, выявляется примерно у 2 процентов населения, а полулунный клапан легких — наименее часто. При выходе из строя клапана часто нарушается приток крови к определенной области. Возникающий в результате недостаточный приток крови к этой области в общих чертах будет описан как недостаточность. Конкретный тип недостаточности назван в честь пораженного клапана: аортальная недостаточность, митральная недостаточность, трикуспидальная недостаточность или легочная недостаточность.

Если одна из створок клапана отодвигается назад силой крови, это состояние называется выпадением клапана. Выпадение может произойти, если сухожильные хорды повреждены или сломаны, что приведет к сбою механизма закрытия. Неспособность клапана закрыться должным образом нарушает нормальный односторонний поток крови и приводит к срыгиванию, когда кровь течет в обратном направлении от своего нормального пути. При использовании стетоскопа нарушение нормального кровотока вызывает шум в сердце.

Стеноз — это состояние, при котором сердечные клапаны становятся жесткими и со временем могут кальцифицироваться. Потеря гибкости клапана нарушает нормальное функционирование и может заставить сердце работать тяжелее, чтобы продвигать кровь через клапан, что в конечном итоге ослабляет сердце. Стеноз аорты поражает примерно 2% населения старше 65 лет, и этот процент увеличивается примерно до 4% у лиц старше 85 лет. Иногда одна или несколько сухожильных хорд разрываются, или сама папиллярная мышца может погибнуть в результате инфаркта миокарда (сердечного приступа).В этом случае состояние пациента резко и быстро ухудшится, и может потребоваться немедленное хирургическое вмешательство.

Аускультация, или прослушивание тонов сердца пациента, является одним из наиболее полезных диагностических инструментов, поскольку это проверено, безопасно и недорого. Термин «аускультация» происходит от латинского «слушать», и этот метод использовался в диагностических целях еще древними египтянами. Заболевания клапанов и перегородок вызывают аномальные тоны сердца.При обнаружении или подозрении на клапанное нарушение может быть назначен тест, называемый эхокардиограммой или просто «эхо». Эхокардиограммы — это сонограммы сердца, которые могут помочь в диагностике клапанных нарушений, а также широкого спектра сердечных патологий.

Посетите этот сайт для бесплатной загрузки, включая отличные анимации и звуки сердечных сокращений.

Карьера: кардиолог

Кардиологи — это врачи, специализирующиеся на диагностике и лечении заболеваний сердца.После 4 лет обучения в медицинской школе кардиологи проходят трехлетнюю ординатуру по внутренним болезням, а затем еще три или более лет по кардиологии. После этого 10-летнего периода медицинской подготовки и клинического опыта они имеют право на тщательный двухдневный экзамен, проводимый Советом по внутренней медицине, который проверяет их академическую подготовку и клинические способности, включая диагностику и лечение. После успешного прохождения этого обследования врач становится сертифицированным кардиологом.Некоторые сертифицированные кардиологи могут быть приглашены стать членом Американского колледжа кардиологов (FACC). Это профессиональное признание присуждается выдающимся врачам на основе заслуг, включая выдающиеся заслуги, достижения и вклад сообщества в сердечно-сосудистую медицину.

Посетите этот сайт, чтобы узнать больше о кардиологах.

Карьера: сердечно-сосудистый технолог / техник

Технологи / техники сердечно-сосудистой системы — это обученные профессионалы, которые выполняют различные методы визуализации, такие как сонограммы или эхокардиограммы, которые используются врачами для диагностики и лечения заболеваний сердца.По данным Бюро статистики труда США, почти для всех этих должностей требуется степень младшего специалиста, и эти технические специалисты получают среднюю зарплату в размере 49 410 долларов США по состоянию на май 2010 года. Рост в этой области быстрый, прогнозируется на уровне 29 процентов с 2010 по 2020 год.

Между кардиологами и сосудистыми техниками существует значительное совпадение и взаимодополняемость навыков, поэтому часто используется термин сердечно-сосудистый техник. Специальные сертификаты в данной области требуют документального подтверждения соответствующего опыта и прохождения дополнительных и зачастую дорогостоящих сертификационных экзаменов.К этим специальностям относятся сертифицированный специалист по анализу ритма (CRAT), сертифицированный кардиографический техник (CCT), зарегистрированный специалист по ультразвуковой сонографии сердца (RCCS), зарегистрированный специалист по кардиологической электрофизиологии (RCES), зарегистрированный специалист по инвазивным сердечно-сосудистым заболеваниям (RCIS), зарегистрированный специалист по ультразвуковой сонографии сердца (RCS), зарегистрированный Сосудистый специалист (RVS) и зарегистрированный специалист по сонографии флебологии (RPhS).

Посетите этот сайт для получения дополнительной информации о сердечно-сосудистых технологах / техниках.

Коронарное кровообращение

Как вы помните, сердце — это замечательный насос, состоящий в основном из клеток сердечной мышцы, которые невероятно активны на протяжении всей жизни.Как и всем другим клеткам, кардиомиоциту требуется надежное снабжение кислородом и питательными веществами, а также способ удаления шлаков, поэтому ему требуется специализированное, сложное и обширное коронарное кровообращение. А из-за критической и почти непрерывной активности сердца на протяжении всей жизни эта потребность в кровоснабжении даже больше, чем для типичной клетки. Однако коронарное кровообращение не является непрерывным; скорее, он циклически повторяется, достигая пика, когда сердечная мышца расслаблена, и почти прекращается, когда она сокращается.

Коронарные артерии

Коронарные артерии снабжают кровью миокард и другие компоненты сердца. Первая часть аорты после ее выхода из левого желудочка дает начало коронарным артериям. В стенке аорты, чуть выше полулунного клапана аорты, есть три расширения. Два из них, левый задний синус аорты и передний синус аорты, дают начало левой и правой коронарным артериям соответственно. Третий синус, правый задний синус аорты, обычно не дает сосудов.Ветви коронарных сосудов, которые остаются на поверхности артерии и следуют за бороздами, называются эпикардиальными коронарными артериями .

Левая коронарная артерия распределяет кровь к левой стороне сердца, левому предсердию и желудочку, а также к межжелудочковой перегородке. Огибающая артерия выходит из левой коронарной артерии и следует за коронарной бороздой слева. В конце концов, он срастется с небольшими ветвями правой коронарной артерии. Более крупная передняя межжелудочковая артерия , также известная как левая передняя нисходящая артерия (ПНА), является второй основной ветвью, отходящей от левой коронарной артерии.Он следует за передней межжелудочковой бороздой вокруг легочного ствола. По пути она дает начало множеству более мелких ветвей, которые соединяются с ветвями задней межжелудочковой артерии, образуя анастомозы. Анастомоз — это область, где сосуды соединяются, образуя взаимосвязи, которые обычно позволяют крови циркулировать в одной области, даже если может быть частичная закупорка другой ветви. Анастомозы в сердце очень маленькие. Следовательно, эта способность несколько ограничена в сердце, поэтому закупорка коронарной артерии часто приводит к гибели клеток (инфаркт миокарда), поставляемых конкретным сосудом.

Правая коронарная артерия проходит по венечной борозде и распределяет кровь в правое предсердие, части обоих желудочков и проводящую систему сердца. Обычно одна или несколько маргинальных артерий возникают из правой коронарной артерии ниже правого предсердия. Маргинальные артерии и снабжают кровью поверхностные участки правого желудочка. На задней поверхности сердца правая коронарная артерия дает начало задней межжелудочковой артерии , также известной как задняя нисходящая артерия.Он проходит вдоль задней части межжелудочковой борозды к верхушке сердца, давая начало ветвям, которые снабжают межжелудочковую перегородку и части обоих желудочков. На рисунке 15 представлены виды коронарного кровообращения как спереди, так и сзади.

Рис. 15. На изображении сердца спереди видны выступающие поверхностные коронарные сосуды. На изображении сердца сзади видны выступающие поверхностные коронарные сосуды.

Заболевания сердца: Миокард Инфаркт

Инфаркт миокарда (ИМ) — это формальный термин, обозначающий то, что обычно называют сердечным приступом.Обычно это происходит из-за отсутствия кровотока (ишемия) и кислорода (гипоксия) в области сердца, что приводит к гибели клеток сердечной мышцы. ИМ часто возникает, когда коронарная артерия блокируется скоплением атеросклеротической бляшки, состоящей из липидов, холестерина и жирных кислот, а также белых кровяных телец, в первую очередь макрофагов. Это также может произойти, когда часть нестабильной атеросклеротической бляшки проходит через коронарную артериальную систему и застревает в одном из более мелких сосудов.Возникающая в результате блокада ограничивает приток крови и кислорода к миокарду и вызывает гибель ткани. ИМ может быть вызван чрезмерными упражнениями, при которых частично закупоренная артерия больше не может перекачивать достаточное количество крови, или сильным стрессом, который может вызвать спазм гладких мышц в стенках сосуда.

В случае острого инфаркта миокарда часто возникает внезапная боль под грудиной (загрудинная боль), называемая стенокардией, которая часто иррадиирует вниз по левой руке у мужчин, но не у пациентов женского пола.Пока эта аномалия между полами не была обнаружена, многим пациентам-женщинам, страдающим ИМ, неправильно поставили диагноз и отправили домой. Кроме того, у пациентов обычно наблюдается затрудненное дыхание и одышка (одышка), нерегулярное сердцебиение (пальпация), тошнота и рвота, потливость (потоотделение), беспокойство и обмороки (обмороки), хотя не все эти симптомы могут присутствовать. Многие симптомы характерны для других заболеваний, включая приступы тревоги и простое несварение желудка, поэтому дифференциальный диагноз имеет решающее значение.По оценкам, от 22 до 64 процентов ИМ протекают без каких-либо симптомов.

ИМ можно подтвердить, исследуя ЭКГ пациента, которая часто выявляет изменения в компонентах ST и Q. Некоторые схемы классификации ИМ называются ИМ с подъемом сегмента ST (ИМпST) и ИМ без подъема сегмента ST (ИМ с подъемом сегмента ST). Кроме того, можно использовать эхокардиографию или магнитно-резонансную томографию сердца. Общие анализы крови, указывающие на ИМ, включают повышенные уровни креатинкиназы MB (фермента, который катализирует превращение креатина в фосфокреатин, потребляющего АТФ) и сердечного тропонина (регуляторный белок для сокращения мышц), оба из которых выделяются поврежденными клетками сердечной мышцы. .

Немедленное лечение инфаркта миокарда имеет важное значение и включает введение дополнительного кислорода, аспирина, который помогает разрушать сгустки, и нитроглицерина, вводимого сублингвально (под языком) для облегчения его абсорбции. Несмотря на неоспоримый успех в лечении и использовании с 1880-х годов, механизм действия нитроглицерина все еще не полностью изучен, но считается, что он включает высвобождение оксида азота, известного вазодилататора, и рилизинг-фактора эндотелия, который также расслабляет гладкие мышцы в оболочка коронарных сосудов.Более длительные методы лечения включают инъекции тромболитических агентов, таких как стрептокиназа, растворяющая сгусток, антикоагулянтный гепарин, баллонная ангиопластика и стенты для открытия закупоренных сосудов, а также хирургическое шунтирование, позволяющее крови проходить по месту закупорки. Если повреждение обширное, можно использовать коронарную замену донорским сердцем или коронарным вспомогательным устройством, сложным механическим устройством, которое дополняет насосную активность сердца. Несмотря на внимание, разработка искусственных сердец для увеличения сильно ограниченного количества доноров сердца оказалась менее чем удовлетворительной, но, вероятно, улучшится в будущем.

ИМ могут вызвать остановку сердца, но эти два понятия не являются синонимами. Важными факторами риска ИМ являются сердечно-сосудистые заболевания, возраст, курение, высокий уровень липопротеинов низкой плотности (ЛПНП, часто называемый «плохим» холестерином), низкий уровень липопротеинов высокой плотности (ЛПВП, или «хороший» холестерин). ), гипертония, сахарный диабет, ожирение, недостаток физических упражнений, хроническое заболевание почек, чрезмерное употребление алкоголя и употребление запрещенных наркотиков.

Коронарные вены

Коронарные вены дренируют сердце и в целом параллельны большим поверхностным артериям.Великая сердечная вена сначала видна на поверхности сердца после межжелудочковой борозды, но в конечном итоге она течет по коронарной борозде в коронарный синус на задней поверхности. Большая сердечная вена первоначально проходит параллельно передней межжелудочковой артерии и дренирует области, снабжаемые этим сосудом. Он получает несколько основных ветвей, включая заднюю сердечную вену, среднюю сердечную вену и малую сердечную вену. Задняя сердечная вена проходит параллельно и дренирует области, снабжаемые ветвью краевой артерии огибающей артерии.Средняя сердечная вена проходит параллельно и дренирует области, снабжаемые задней межжелудочковой артерией. Маленькая сердечная вена проходит параллельно правой коронарной артерии и отводит кровь от задних поверхностей правого предсердия и желудочка. Коронарный синус — это большая тонкостенная вена на задней поверхности сердца, лежащая в предсердно-желудочковой борозде и впадающая непосредственно в правое предсердие. Передние сердечные вены параллельны малым сердечным артериям и дренируют переднюю поверхность правого желудочка.В отличие от этих других сердечных вен, он обходит коронарный синус и отводится непосредственно в правое предсердие.

Примеры

Болезни сердца: ишемическая болезнь сердца

Ишемическая болезнь сердца — ведущая причина смерти во всем мире. Это происходит, когда накопление налета — жирового материала, включая холестерин, соединительную ткань, белые кровяные тельца и некоторые гладкомышечные клетки — внутри стенок артерий препятствует кровотоку и снижает гибкость или эластичность сосудов.Это состояние называется атеросклерозом, закупоркой артерий, сопровождающимся накоплением налета. По мере закупорки коронарных кровеносных сосудов приток крови к тканям будет ограничен — состояние, называемое ишемией, из-за которого клетки получают недостаточное количество кислорода, называемое гипоксией. На изображении ниже показана закупорка коронарных артерий, выделенная инъекцией красителя. Некоторые люди с ишемической болезнью сердца сообщают о боли, исходящей из грудной клетки, которая называется стенокардией, но другие остаются бессимптомными.При отсутствии лечения ишемическая болезнь сердца может привести к инфаркту миокарда или сердечному приступу.

Рис. 16. На этой коронарной ангиограмме (рентгеновском снимке) краситель делает видимыми две закупоренные коронарные артерии. Такие блокировки могут привести к снижению кровотока (ишемии) и недостаточному поступлению кислорода (гипоксия) в сердечные ткани. Если не исправить, это может привести к смерти сердечной мышцы (инфаркту миокарда).

Заболевание медленно прогрессирует, часто начинается у детей и проявляется в виде жировых «полосок» на сосудах.Затем он постепенно прогрессирует на протяжении всей жизни. Хорошо задокументированные факторы риска включают курение, семейный анамнез, гипертонию, ожирение, диабет, высокое потребление алкоголя, отсутствие физических упражнений, стресс и гиперлипидемию или высокий уровень циркулирующих липидов в крови. Лечение может включать прием лекарств, изменение диеты и физических упражнений, ангиопластику с использованием баллонного катетера, установку стента или процедуру коронарного шунтирования.

Ангиопластика — это процедура, при которой окклюзия механически расширяется с помощью баллона.Специализированный катетер с расширяемым наконечником вводится в поверхностный сосуд, обычно в ногу, а затем направляется к месту окклюзии. В этот момент баллон надувается, чтобы сжать материал зубного налета и открыть сосуд для увеличения кровотока. Затем баллон сдувается и втягивается. Стент, состоящий из специальной сетки, обычно вставляется в место окклюзии для укрепления ослабленных и поврежденных стенок. Установка стента стала обычным делом в кардиологии уже более 40 лет.

Также может быть выполнено коронарное шунтирование. В ходе этой хирургической процедуры производится трансплантация замещающего сосуда, полученного из другой, менее важной части тела, для обхода окклюзированной области. Эта процедура явно эффективна при лечении пациентов с ИМ, но в целом не увеличивает продолжительность жизни. Это также не представляется целесообразным для пациентов со стабильной, хотя и сниженной сердечной способностью, поскольку часто после процедуры происходит потеря остроты ума. Не менее эффективны долгосрочные изменения в поведении, акцент на диете и упражнениях, а также режим приема лекарств, предназначенный для снижения артериального давления, холестерина и липидов и уменьшения свертывания крови.

Обзор главы

Сердце находится внутри перикардиального мешка и расположено в средостении в грудной полости. Мешок перикарда состоит из двух сросшихся слоев: наружной фиброзной капсулы и внутреннего париетального перикарда, выстланного серозной оболочкой. Между перикардиальным мешком и сердцем находится полость перикарда, которая заполнена смазывающей серозной жидкостью. Стенки сердца состоят из внешнего эпикарда, толстого миокарда и внутреннего выстилающего слоя эндокарда.Человеческое сердце состоит из пары предсердий, которые принимают кровь и перекачивают ее в пару желудочков, которые перекачивают кровь в сосуды. Правое предсердие получает системную кровь с относительно низким содержанием кислорода и перекачивает ее в правый желудочек, который перекачивает ее в легочный контур. Обмен кислорода и углекислого газа происходит в легких, и кровь с высоким содержанием кислорода возвращается в левое предсердие, которое перекачивает кровь в левый желудочек, который, в свою очередь, перекачивает кровь в аорту и остальные части системного контура.Перегородки — это перегородки, разделяющие камеры сердца. К ним относятся межпредсердная перегородка, межжелудочковая перегородка и атриовентрикулярная перегородка. Два из этих отверстий защищены атриовентрикулярными клапанами, правым трикуспидальным клапаном и левым митральным клапаном, которые предотвращают обратный ток крови. Каждый из них прикреплен к сухожилиям хорды, которые простираются до сосочковых мышц, которые являются продолжением миокарда, чтобы предотвратить попадание клапанов обратно в предсердия.Легочный клапан расположен у основания легочного ствола, а левый полулунный клапан — у основания аорты. Правая и левая коронарные артерии первыми отходят от аорты и выходят из двух из трех синусов, расположенных рядом с основанием аорты и обычно располагающихся в бороздах. Сердечные вены параллельны мелким сердечным артериям и обычно впадают в коронарный синус.

Самопроверка

Ответьте на вопрос (ы) ниже, чтобы увидеть, насколько хорошо вы понимаете темы, затронутые в предыдущем разделе.

Вопросы о критическом мышлении

1. Опишите, как клапаны удерживают кровь в одном направлении.
2. Почему давление в малом круге кровообращения ниже, чем в большом круге кровообращения?

Показать ответы

1. Когда желудочки сокращаются и давление в желудочках начинает расти, возникает первоначальная тенденция оттока крови (регургитации) к предсердиям. Однако сосочковые мышцы также сокращаются, создавая напряжение на сухожильных хордах и удерживая атриовентрикулярные клапаны (трикуспидальный и митральный) на месте, чтобы предотвратить выпадение клапанов и их выталкивание обратно в предсердия.У полулунных клапанов (легочных и аортальных) отсутствуют сухожильные хорды и сосочковые мышцы, но они не сталкиваются с такими же градиентами давления, как атриовентрикулярные клапаны. Когда желудочки расслабляются, и давление в них падает, кровь имеет тенденцию течь назад. Однако клапаны, состоящие из усиленного эндотелия и соединительной ткани, заполняются кровью и закрывают отверстие, предотвращая возврат крови.
2. Легочный контур состоит из крови, поступающей в легкие и из легких, тогда как системный контур переносит кровь ко всему телу и из него.Системный контур гораздо более обширен, состоит из гораздо большего числа сосудов и предлагает гораздо большее сопротивление потоку крови, поэтому сердце должно создавать более высокое давление, чтобы преодолеть это сопротивление. Это видно по толщине миокарда в желудочках.

Глоссарий

анастомоз: (множественное число = анастомозы) область, где сосуды соединяются, чтобы позволить крови циркулировать, даже если может быть частичная закупорка в другой ветви

передние сердечные вены: сосудов, которые параллельны малым сердечным артериям и дренируют переднюю поверхность правого желудочка; обходить коронарный синус и дренировать прямо в правое предсердие

передняя межжелудочковая артерия: (также левая передняя нисходящая артерия или ПМЖВ) основная ветвь левой коронарной артерии, которая следует за передней межжелудочковой бороздой

передняя межжелудочковая борозда: борозда, расположенная между левым и правым желудочками на передней поверхности сердца

аортальный клапан: (также аортальный полулунный клапан) клапан, расположенный у основания аорты

атриовентрикулярная перегородка: сердечная перегородка, расположенная между предсердиями и желудочками; здесь расположены атриовентрикулярные клапаны

атриовентрикулярных клапанов: односторонних клапана, расположенных между предсердиями и желудочками; клапан справа называется трикуспидальным клапаном, а клапан слева — митральным или двустворчатым клапаном

предсердие: (множественное число = предсердия) верхняя или приемная камера сердца, которая качает кровь в нижние камеры непосредственно перед их сокращением; правое предсердие получает кровь из системного контура, который течет в правый желудочек; левое предсердие получает кровь из легочного контура, которая течет в левый желудочек

ушная раковина: расширение предсердия, видимое на верхней поверхности сердца

двустворчатый клапан: (также митральный клапан или левый предсердно-желудочковый клапан) клапан, расположенный между левым предсердием и желудочком; состоит из двух лоскутов ткани

вырез сердца: вдавление на медиальной поверхности нижней доли левого легкого, где расположена верхушка сердца

скелет сердца: (также, скелет сердца) армированная соединительная ткань, расположенная в атриовентрикулярной перегородке; включает четыре кольца, которые окружают отверстия между предсердиями и желудочками, а также отверстия легочного ствола и аорты; точка крепления клапанов сердца

кардиомиоциты: мышечные клетки сердца

сухожилий хорды: нитевидных отростков жесткой соединительной ткани, которые простираются от лоскутов атриовентрикулярных клапанов до сосочковых мышц

огибающая артерия: ветвь левой коронарной артерии, которая следует за коронарной бороздой

коронарные артерии: ветви восходящей аорты, кровоснабжающие сердце; левая коронарная артерия питает левую сторону сердца, левое предсердие и желудочек, а также межжелудочковую перегородку; правая коронарная артерия питает правое предсердие, части обоих желудочков и проводящую систему сердца

коронарный синус: большая тонкостенная вена на задней поверхности сердца, которая лежит в пределах предсердно-желудочковой борозды и дренирует сердечный миокард непосредственно в правое предсердие

коронарная борозда: борозда, которая отмечает границу между предсердиями и желудочками

коронарные вены: сосуды, отводящие от сердца и обычно параллельные большим поверхностным артериям

эндокард: самый внутренний слой сердца, выстилающий камеры сердца и сердечные клапаны; состоит из эндотелия, усиленного тонким слоем соединительной ткани, которая связывается с миокардом

эндотелий: слой гладкого простого плоского эпителия, выстилающий эндокард и кровеносные сосуды

эпикардиальные коронарные артерии: поверхностные артерии сердца, которые обычно следуют за бороздами

эпикард: самый внутренний слой серозного перикарда и самый внешний слой стенки сердца

овальное отверстие: отверстие в сердце плода, которое позволяет крови течь непосредственно из правого предсердия в левое предсердие, минуя легочный контур плода

fossa ovalis: углубление овальной формы в межпредсердной перегородке, которое отмечает прежнее местоположение овального отверстия

большая сердечная вена: сосуд, который следует за межжелудочковой бороздой на передней поверхности сердца и течет вдоль коронарной борозды в коронарный синус на задней поверхности; проходит параллельно передней межжелудочковой артерии и дренирует области, снабжаемые этим сосудом

гипертрофическая кардиомиопатия: патологическое увеличение сердца, как правило, по неизвестной причине

нижняя полая вена: большая системная вена, возвращающая кровь к сердцу из нижней части тела

межпредсердная перегородка: сердечная перегородка, расположенная между двумя предсердиями; содержит овальную ямку после рождения

межжелудочковая перегородка: сердечная перегородка, расположенная между двумя желудочками

левый атриовентрикулярный клапан: (также митральный клапан или двустворчатый клапан) клапан, расположенный между левым предсердием и желудочком; состоит из двух лоскутов ткани

краевые артерии: ветви правой коронарной артерии, снабжающие кровью поверхностные части правого желудочка

мезотелий: простой плоский эпителиальный участок серозных оболочек, такой как поверхностная часть эпикарда (висцеральный перикард) и самая глубокая часть перикарда (париетальный перикард)

средняя сердечная вена: сосуд, который проходит параллельно и дренирует области, кровоснабжаемые задней межжелудочковой артерией; дренирует в большую сердечную вену

митральный клапан: (также левый атриовентрикулярный клапан или двустворчатый клапан) клапан, расположенный между левым предсердием и желудочком; состоит из двух лоскутов ткани

модераторная полоса: полоса миокарда, покрытая эндокардом, которая возникает из нижней части межжелудочковой перегородки в правом желудочке и пересекает переднюю папиллярную мышцу; содержит проводящие волокна, передающие электрические сигналы, за которыми следует сокращение сердца

миокард: самый толстый слой сердца, состоящий из клеток сердечной мышцы, построенный на основе в основном коллагеновых волокон и кровеносных сосудов, которые его снабжают, и нервных волокон, которые помогают регулировать его

папиллярная мышца: расширение миокарда в желудочках, к которым прикрепляются сухожильные хорды

грудные мышцы: мышечных гребня на передней поверхности правого предсердия

Полость перикарда: Полость, окружающая сердце, заполненная смазывающей серозной жидкостью, которая уменьшает трение
при сокращении сердца

перикардиальный мешок: (также перикард) мембрана, отделяющая сердце от других структур средостения; состоит из двух отдельных слившихся подслоев: фиброзного перикарда и париетального перикарда

перикард: (также перикардиальный мешок) мембрана, отделяющая сердце от других структур средостения; состоит из двух отдельных слившихся подслоев: фиброзного перикарда и париетального перикарда

задняя сердечная вена: сосуд, который проходит параллельно и дренирует области, снабжаемые ветвью маргинальной артерии огибающей артерии; дренирует в большую сердечную вену

задняя межжелудочковая артерия: (также задняя нисходящая артерия) ветвь правой коронарной артерии, которая проходит вдоль задней части межжелудочковой борозды к верхушке сердца и дает ветви, которые снабжают межжелудочковую перегородку и их части. желудочки

задняя межжелудочковая борозда: борозда, расположенная между левым и правым желудочками на передней поверхности сердца

легочные артерии: левая и правая ветви легочного ствола, по которым дезоксигенированная кровь идет от сердца к легким

легочные капилляры капилляры, окружающие альвеолы ​​легких, где происходит газообмен: углекислый газ выходит из крови, а кислород поступает

легочный контур: кровоток в легкие и из легких

легочный ствол: большой артериальный сосуд, по которому течет кровь, выбрасываемая из правого желудочка; делится на левую и правую легочные артерии

легочный клапан: (также, легочный полулунный клапан, легочный клапан или правый полулунный клапан) клапан в основании легочного ствола, который предотвращает обратный ток крови в правый желудочек; состоит из трех закрылков

легочные вены: вены, по которым кровь с высоким содержанием кислорода поступает в левое предсердие, которое перекачивает кровь в левый желудочек, который, в свою очередь, перекачивает насыщенную кислородом кровь в аорту и многие ветви системного контура.

правый предсердно-желудочковый клапан: (также трикуспидальный клапан) клапан, расположенный между правым предсердием и желудочком; состоит из трех лоскутов ткани

полулунные клапаны: клапана, расположенные у основания легочного ствола и у основания аорты

перегородка: (множественное число = септа) стены или перегородки, разделяющие сердце на камеры

septum primum: лоскут ткани плода, который покрывает овальное отверстие в течение нескольких секунд после рождения

малая сердечная вена: проходит параллельно правой коронарной артерии и отводит кровь от задних поверхностей правого предсердия и желудочка; дренирует в большую сердечную вену

борозда: (множественное число = борозды) заполненная жиром борозда, видимая на поверхности сердца; коронарные сосуды также расположены в этих областях

верхняя полая вена: большая системная вена, которая возвращает кровь к сердцу из верхней части тела

системный контур: кровоток практически ко всем тканям тела и от них

trabeculae carneae: мышечных гребня, покрытых эндокардом, расположенных в желудочках

трикуспидальный клапан: термин, наиболее часто используемый в клинических условиях для правого предсердно-желудочкового клапана

клапан: в сердечно-сосудистой системе, специализированная структура, расположенная в сердце или сосудах, которая обеспечивает односторонний поток крови

желудочек: одна из основных насосных камер сердца, расположенная в нижней части сердца; левый желудочек — основная насосная камера в нижней левой части сердца, которая выбрасывает кровь в системный контур через аорту и принимает кровь из левого предсердия; Правый желудочек — это основная насосная камера в нижней правой части сердца, которая выбрасывает кровь в легочный контур через легочный ствол и принимает кровь из правого предсердия

Инженеры проектируют бионическое «сердце» для тестирования протезов клапанов, других сердечных устройств | MIT News

Ожидается, что в ближайшее десятилетие количество гериатров вырастет, как и частота сердечных заболеваний в Соединенных Штатах.Спрос на протезы сердечных клапанов и другие сердечные устройства — рынок, который сегодня оценивается более чем в 5 миллиардов долларов — по прогнозам, вырастет почти на 13 процентов в следующие шесть лет.

Протезы клапанов сконструированы так, чтобы имитировать настоящий здоровый сердечный клапан, помогая циркулировать крови по телу. Однако у многих из них есть проблемы, такие как утечка вокруг клапана, и инженеры, работающие над улучшением этих конструкций, должны многократно тестировать их, сначала на простых настольных симуляторах, затем на животных, прежде чем дойти до испытаний на людях — трудный и дорогостоящий процесс.

Теперь инженеры Массачусетского технологического института и других организаций разработали бионическое «сердце», которое предлагает более реалистичную модель для тестирования искусственных клапанов и других сердечных устройств.

Устройство представляет собой настоящее биологическое сердце, прочная мышечная ткань которого заменена мягкой роботизированной матрицей искусственных сердечных мышц, напоминающей пузырчатую пленку. Ориентация искусственных мышц имитирует структуру естественных мышечных волокон сердца таким образом, что, когда исследователи удаленно надувают пузыри, они действуют вместе, сжимая и скручивая внутреннее сердце, подобно тому, как бьется настоящее сердце. и качает кровь.

С помощью этой новой конструкции, которую они называют «биороботическим гибридным сердцем», исследователи предполагают, что разработчики устройств и инженеры смогут быстрее итерировать и настраивать конструкции, тестируя биогибридное сердце, что значительно снижает стоимость разработки кардиологических устройств.

«Нормативные испытания сердечных устройств требуют множества тестов на усталость и испытаний на животных», — говорит Эллен Рош, доцент кафедры машиностроения Массачусетского технологического института. «[Новое устройство] могло бы реалистично отображать то, что происходит в реальном сердце, чтобы сократить количество испытаний на животных или ускорить итерацию дизайна.

Рош и ее коллеги опубликовали свои результаты сегодня в журнале Science Robotics. Ее соавторами являются ведущий автор и аспирантка Массачусетского технологического института Клара Пак, а также Илинг Фан, Грегор Хагер, Хену Юк, Маниша Сингх, Эллисон Рохас и Сюань Хэ Чжао из Массачусетского технологического института, а также сотрудники из Технологического университета Наньяна, Королевского колледжа Хирурги в Дублине, Бостонской детской больнице, Гарвардской медицинской школе и Массачусетской больнице общего профиля.

Строение гибридного сердца биоробота по данным магнитно-резонансной томографии.Предоставлено: Кристофер Т. Нгуен

«Механика сердца»

До прихода в Массачусетский технологический институт Рош некоторое время работал в биомедицинской промышленности, помогая тестировать сердечные устройства на моделях искусственного сердца в лаборатории.

«В то время я не чувствовал, что какая-либо из этих настольных установок репрезентативна как для анатомии, так и для физиологической биомеханики сердца», — вспоминает Рош. «Существовала неудовлетворенная потребность в тестировании устройств».

В рамках отдельного исследования в рамках своей докторской работы в Гарвардском университете она разработала мягкий, роботизированный имплантируемый рукав, предназначенный для обертывания всего живого сердца, чтобы помочь ему перекачивать кровь пациентам, страдающим сердечной недостаточностью.

В Массачусетском технологическом институте она и Пак задались вопросом, смогут ли они объединить два направления исследований, чтобы разработать гибридное сердце: сердце, которое частично состоит из химически консервированной эксплантированной сердечной ткани и частично из мягких искусственных приводов, которые помогают сердцу перекачивать кровь. По их мнению, такая модель должна быть более реалистичной и прочной средой для тестирования сердечных устройств по сравнению с моделями, которые либо полностью искусственны, но не отражают сложную анатомию сердца, либо изготовлены из настоящего эксплантированного сердца, требующего очень больших усилий. контролируемые условия для сохранения жизни ткани.

Команда вкратце подумала о том, чтобы обернуть целое эксплантированное сердце в мягкий роботизированный рукав, аналогично предыдущей работе Роше, но поняла, что внешняя мышечная ткань сердца, миокард, быстро затвердевает при удалении от тела. Любое роботизированное сокращение рукава не сможет в достаточной мере передать внутреннее сердце.

Вместо этого команда искала способы разработать мягкую роботизированную матрицу для замены естественной мышечной ткани сердца как по материалу, так и по функциям. Сначала они решили опробовать свою идею на левом желудочке сердца, одной из четырех камер в сердце, которая перекачивает кровь к остальному телу, в то время как правый желудочек использует меньшую силу, чтобы перекачивать кровь в легкие.

«Левый желудочек сложнее воссоздать из-за более высокого рабочего давления, и нам нравится начинать с трудных задач», — говорит Рош.

Сердце, развернутое

Сердце обычно перекачивает кровь, сжимая и скручивая, сложную комбинацию движений, которая является результатом выравнивания мышечных волокон вдоль внешнего миокарда, покрывающего каждый желудочек сердца. Команда планировала изготовить матрицу искусственных мышц, напоминающих надувные пузыри, с ориентацией естественной сердечной мышцы.Но копирование этих паттернов путем изучения трехмерной геометрии желудочка оказалось чрезвычайно сложной задачей.

В конце концов они натолкнулись на теорию спирального желудочкового миокардиального кольца, идею о том, что сердечная мышца представляет собой большую спиральную полосу, которая обвивает каждый из желудочков сердца. Некоторые исследователи до сих пор обсуждают эту теорию, но Рош и ее коллеги взяли ее за основу для своего дизайна. Вместо того, чтобы пытаться скопировать ориентацию мышечных волокон левого желудочка в трехмерной перспективе, команда решила удалить внешнюю мышечную ткань желудочка и развернуть ее, чтобы сформировать длинную плоскую полосу — геометрию, которую гораздо легче воссоздать.В данном случае они использовали сердечную ткань из эксплантированного сердца свиньи.

В сотрудничестве с со-ведущим автором Крисом Нгуеном из MGH, исследователи использовали визуализацию тензора диффузии, продвинутую технику, которая обычно отслеживает, как вода течет через белое вещество в мозге, чтобы составить карту ориентации микроскопических волокон развернутого левого желудочка, двух -мерная мышечная полоса. Затем они изготовили матрицу искусственных мышечных волокон, сделанных из тонких воздушных трубок, каждая из которых связана с серией надувных карманов или пузырьков, ориентацию которых они сформировали по изображенным мышечным волокнам.

Движение гибридного сердца биоробота имитирует насосное движение сердца при эхокардиографии. Предоставлено: Mossab Saeed

Мягкая матрица состоит из двух слоев силикона с водорастворимым слоем между ними для предотвращения прилипания слоев, а также двух слоев вырезанной лазером бумаги, которая обеспечивает надувание пузырьков в определенная ориентация.

Исследователи также разработали новый тип биоадгезива для приклеивания пузырчатой ​​пленки к реальной внутрисердечной ткани желудочка.Несмотря на то, что существуют клеи для соединения биологических тканей друг с другом, а также для таких материалов, как силикон, друг с другом, команда пришла к выводу, что несколько мягких клеев способны адекватно склеивать биологические ткани с синтетическими материалами, в частности силиконом.

So Roche сотрудничала с Чжао, доцентом кафедры машиностроения Массачусетского технологического института, который специализируется на разработке клеев на основе гидрогелей. Новый адгезив, названный TissueSil, был изготовлен путем функционализации силикона в процессе химического сшивания для связывания с компонентами сердечной ткани.В результате получилась вязкая жидкость, которую исследователи нанесли на мягкую матрицу робота. Они также нанесли клей на новое эксплантированное сердце свиньи, у которого был удален левый желудочек, но сохранились эндокардиальные структуры. Когда они обернули искусственную мышечную матрицу вокруг этой ткани, они плотно соединились.

Наконец, исследователи поместили все гибридное сердце в форму, которую они ранее отлили из исходного, целого сердца, и заполнили форму силиконом, чтобы заключить гибридное сердце в однородное покрытие — этап, на котором была получена форма, похожая на настоящее сердце и гарантирует, что роботизированная пузырчатая пленка плотно прилегает к настоящему желудочку.

«Таким образом, вы не потеряете передачу движения от синтетической мышцы к биологической ткани», — говорит Рош.

Когда исследователи закачивали воздух в пузырчатую пленку с частотами, напоминающими естественное биение сердца, и визуализировали реакцию бионического сердца, оно сокращалось подобно тому, как настоящее сердце движется, перекачивая кровь по телу.

В конечном итоге исследователи надеются использовать бионическое сердце как реалистичную среду, чтобы помочь дизайнерам тестировать сердечные устройства, такие как протезы сердечных клапанов.

«Представьте, что пациенту до имплантации сердечного устройства можно было бы просканировать его сердце, а затем клиницисты могли бы настроить устройство для оптимальной работы у пациента задолго до операции», — говорит Ньюген. «Кроме того, с дальнейшей тканевой инженерией мы потенциально можем увидеть, как биороботическое гибридное сердце будет использоваться в качестве искусственного сердца — очень необходимое потенциальное решение, учитывая глобальную эпидемию сердечной недостаточности, когда миллионы людей находятся во власти конкурентного списка трансплантатов сердца.”

Это исследование было частично поддержано Национальным научным фондом.

«Резня» в лабораторной посуде показывает, как коронавирус может повредить сердца.

Может быть, нам следует думать о Covid-19 как о болезни сердца.

Когда вирус SARS-CoV-2 был добавлен к клеткам сердца человека, выращенным в лабораторных чашках, длинные мышечные волокна, которые заставляют сердце биться, были разрезаны на короткие кусочки, что встревожило ученых из Института Гладстона в Сан-Франциско, особенно после того, как они увидели подобное. феномен в сердечной ткани при вскрытии больных Covid-19.

Их эксперименты могут потенциально объяснить, почему некоторые люди все еще чувствуют одышку после того, как их инфекция Covid исчезнет, ​​и добавить к беспокойству, что выжившие могут подвергаться риску сердечной недостаточности в будущем.

объявление

Новое исследование было опубликовано в виде препринта на сайте bioRxiv, что означает, что оно еще не было рецензировано или иным образом проверено научным журналом. Авторы заявили, что они почувствовали острую необходимость поделиться своей работой, чтобы другие могли помочь им понять механизмы, вызывающие повреждение сердца, и поработать над способами его предотвращения или лечения.

«Когда мы увидели разрушение этих микроволокон,… именно тогда мы приняли решение нажать на курок и выпустить этот препринт», — сказал Тодд МакДевитт, старший научный сотрудник Gladstone и соавтор исследования. «Я не ученый, которому нравится разжигать эти вещи, [но] я не спал, если честно, пока мы заканчивали эту статью и выкладывали ее туда».

объявление

Его коллега Брюс Конклин, старший исследователь в Гладстоне и соавтор, сказал, что «резня в человеческих клетках», которую они видели, не похожа ни на что, что ранее описывалось при других заболеваниях.«Ничто из того, что мы видим в опубликованной литературе, не похоже на это с точки зрения точного нарезания кубиками. Мы должны думать об этом не только как о заболевании легких, но и как о потенциально сердечном ».

По словам ученых, фрагменты волокон, известные как саркомеры, выглядели так, как будто они были разрезаны хирургическим путем. Они не имели ничего общего с распадом, наблюдаемым при других приобретенных или наследственных заболеваниях сердечной мышцы. И еще одна загадка — черные дыры там, где ДНК должна была быть в ядре этих клеток, оставив лишь пустую оболочку.Их наблюдения проводились с использованием изображений с большим увеличением, чтобы запечатлеть, что происходит в первые 48 часов после контакта с вирусом, вызывающим Covid-19.

Ученые впервые представили небольшое количество вируса трем типам клеток сердца человека, полученным из стволовых клеток: кардиомиоцитам, сердечным фибробластам и эндотелиальным клеткам. Только кардиомиоциты — мышечные клетки — показали признаки вирусной инфекции, которая распространилась на соседние мышечные клетки. Затем они взяли образцы аутопсии у трех пациентов с положительной реакцией на коронавирус и увидели похожие, хотя и не идентичные изменения.

Вместе саркомер и повреждение ДНК, вызванное инфекцией, могут объяснить более ранние данные о повреждении сердца, а также сообщения о случаях сохраняющейся слабости у пациентов, которые вылечились даже от легкого Covid-19 — если они выдержат дальнейшее изучение и подтвердятся у большего количества пациентов. образцы.

«Я думаю, что это действительно важная и изящная работа, помогающая определить потенциальные механизмы, с помощью которых SARS-CoV-2 приводит к наблюдаемым повреждениям сердца и клиническим проявлениям», — сказал Грегг Фонаров, временный руководитель отделения кардиологии Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе и директор Центра кардиомиопатии Ahmanson-UCLA.«Был реальный вопрос, помимо нескольких сообщений о случаях, о том, могут ли сами клетки сердечной мышцы быть инфицированы. Это показывает, что, по крайней мере, in vitro, это абсолютно возможно и что эти клетки вызывают ответную реакцию, которая разрушает и разрушает эти клетки ».

Здоровая сердечная мышца (слева) имеет длинные волокна, которые позволяют мышце сокращаться. Инфекция SARS-CoV-2 разрушает эти волокна (справа), что может повредить способности клеток биться. Gladstone

Существует множество предостережений при экстраполяции исследований на лабораторных чашках с человеческими клетками на пациентов, но поразительные изображения клеточных культур дополняют ограниченный, но растущий объем доказательств из отчетов о вскрытии и клинических исследований сердца у людей, инфицированных SARS-2.Уравновешивание ограничения «только в культуре клеток» является одним из преимуществ изучения инфекции в чашке: ученые могут изолированно наблюдать за одним возможным причинным фактором за раз, вместо того, чтобы пытаться выявить, что происходит во время вирусной инфекции, которая проникает в каждую система в организме. Это воспаление? Это легочный стресс? Было ли у пациента ранее повреждение сердца?

«Это сам вирус, поражающий сердце», — сказал Фонаров из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, не принимавший участия в исследовании.«Других в этой пробирке нет. Системного воспаления нет ».

Сахил Парих, интервенционный кардиолог из Медицинского центра Ирвинга Колумбийского университета, который не участвовал в исследовании Гладстона, говорит, что жюри еще не принято.

«Данные провокационные: они говорят о том, что кардиомиоциты, клетки сердечной мышцы, в чашке Петри повреждены потенциально безвозвратно», — сказал он. «Проблема здесь в том, что эта статья не была рецензирована специалистами в области кардиологии, у которых не было возможности разорвать ее на части.Я не хочу делать многое из рукописи перед публикацией, независимо от того, насколько провокационным был результат ».

Ученые из Гладстона признают необходимость в привлечении внешних экспертов, и они отправили рукопись в ведущий журнал. С момента начала пандемии врачи и ученые-фундаментальные ученые документировали, как вирус, который изначально рассматривался как респираторное заболевание, проникает во многие части тела, от носа до пальцев ног. Это может вызвать подавляющий иммунный ответ, называемый цитокиновым штормом у некоторых людей, мультисистемное воспаление у некоторых детей, неврологические проблемы и аномальное свертывание крови в головном мозге, сердце и легких.

Обеспокоенность по поводу долгосрочного повреждения сердца проистекает из того факта, что, например, в отличие от печени, она не может регенерировать свои ткани. Ранее этим летом врачи в Германии сообщили, что 39 вскрытий и МРТ сердца 100 пациентов показали повреждение сердец умерших пожилых людей (средний возраст 85 лет) и молодых людей (средний возраст 49 лет), которые даже не были госпитализированы из-за их явно легкие инфекции Covid-19.

С тех пор исследование МРТ сердца было скорректировано с целью исправления статистических ошибок, но Фонаров, соавтор редакционной статьи, сопровождавшей две статьи, опубликованные в июле в JAMA Cardiology, сказал, что основная мысль о повреждении сердца по-прежнему остается верной, что вызывает опасения. сердечная недостаточность у пациентов с возрастом и ослаблением сердца.

Пациенты, которые слышали об этом немецком исследовании, просят сделать МРТ сердца, сказал Парих.

«Мы обеспокоены тем, что пациенты, у которых действительно было повреждение сердца во время острого заболевания или в ближайшем будущем после него, могут иметь долгосрочные последствия, от которых они не смогут вылечиться», — сказал он. «Многие пациенты просто встревожены и приходят на обследование. Было бы преждевременно говорить о наличии четкой картины острой, а затем хронической болезни сердца в период выздоровления «.

Ученые из Гладстона до сих пор не знают, сможет ли сердце снова собрать саркомеры после того, как они были разрезаны, возможно, после того, как инфекция исчезнет.Клетки сердца в трех исследованных ими образцах аутопсии выглядели иначе, чем то, что они видели в лабораторной посуде через 48 часов после контакта с вирусом. По словам Конклина, в образцах пациентов были только намеки на беспорядочную перестройку мышечных волокон.

Чтобы узнать больше, по словам ученых, данные вскрытия должны рассказывать больше, чем текущие патологоанатомические исследования. Они думают, что эту проблему можно решить с помощью доступных иммуногистохимических тестов, которые могут обнаружить саркомерный беспорядок, который они наблюдали в своих экспериментах.

Для пациентов, активно борющихся с инфекциями Covid-19, существует высокоспецифический тест, который показывает повреждение сердечной мышцы. Этот анализ крови широко используется при подозрении на сердечный приступ. Он ищет тропонин, который попадает в кровь при смерти сердечной мышцы.

Конклин и МакДевитт надеются, что их работа проложит путь к открытию лекарств, которые могут быть нацелены на еще не идентифицированный фермент вируса, который так эффективно режет саркомеры. Они предлагают высокопроизводительный скрининг доступных лекарств, которые могут принести пользу пациентам, с использованием разработанного ими анализа.Дальнейшие исследования позволят установить сроки вмешательства, что может произойти на ранней стадии заражения.

Различные сердечные препараты проходят испытания, чтобы выяснить, могут ли они защитить сердца пациентов с Covid-19, в том числе препараты, предназначенные для снижения артериального давления или лечения диабета, сказал Фонаров из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе. Парик из Колумбийского университета отмечает, что существуют методы лечения, которые могут помочь людям, чьи сердца не сильно бьются.

«То, что сердце сейчас плохо сжимает, не означает, что оно не может улучшить свою сжимающую функцию с помощью соответствующей медицинской терапии», — сказал Парих.

Конклин из Гладстона вспоминает своего покойного отца, который болел скарлатиной и ангиной в 1930-х годах, еще до появления антибиотиков. У него было повреждение сердечного клапана, которое не беспокоило его большую часть жизни, но в конце концов «сломало» его, когда ему было 80.

«Что мы увидим через пятьдесят лет?» — спросил Конклин.

Заболевание коронарной артерии | cdc.gov

Ишемическая болезнь сердца возникает из-за накопления бляшек в стенках артерий, кровоснабжающих сердце (называемых коронарными артериями).Зубной налет состоит из отложений холестерина. Накопление зубного налета приводит к сужению внутренней части артерий со временем. Этот процесс называется атеросклерозом.

Close

Ишемическая болезнь сердца возникает из-за накопления бляшек в стенках артерий, кровоснабжающих сердце (называемых коронарными артериями). Зубной налет состоит из отложений холестерина. Накопление зубного налета приводит к сужению внутренней части артерий со временем. Этот процесс называется атеросклерозом.

Что такое ишемическая болезнь сердца?

Ишемическая болезнь сердца (ИБС) является наиболее распространенным типом сердечной болезни в США.Иногда его называют ишемической болезнью сердца или ишемической болезнью сердца.

Для некоторых людей первым признаком ИБС является сердечный приступ. Вы и ваша медицинская бригада можете помочь снизить риск ИБС.

Что вызывает болезнь коронарной артерии?

ИБС вызывается накоплением бляшек на стенках артерий, снабжающих кровью сердце (называемых коронарными артериями) и других частей тела.

Зубной налет состоит из отложений холестерина и других веществ в артерии.Накопление зубного налета вызывает со временем сужение внутренней части артерий, что может частично или полностью блокировать кровоток. Этот процесс называется атеросклерозом.

Каковы симптомы ишемической болезни сердца?

Стенокардия , или боль и дискомфорт в груди, является наиболее частым симптомом ИБС. Стенокардия может возникнуть, когда внутри артерий накапливается слишком много бляшек, что приводит к их сужению. Суженные артерии могут вызывать боль в груди, поскольку они могут блокировать приток крови к сердечной мышце и остальному телу.

Для многих людей первым признаком того, что у них есть ИБС, является сердечный приступ . Симптомы сердечного приступа включают

• Боль или дискомфорт в груди (стенокардия)
• Слабость, головокружение, тошнота (тошнота) или холодный пот
• Боль или дискомфорт в руках или плече
• Одышка

Со временем ИБС может ослабить сердечную мышцу. Это может привести к сердечной недостаточности — серьезному заболеванию, при котором сердце не может перекачивать кровь должным образом.

Каковы риски ишемической болезни сердца?

Избыточный вес, отсутствие физической активности, нездоровое питание и курение табака являются факторами риска ИБС. Семейный анамнез сердечных заболеваний также увеличивает риск ИБС, особенно семейный анамнез сердечных заболеваний в раннем возрасте (50 лет и младше).

Чтобы определить ваш риск ИБС, ваша медицинская бригада может измерить ваше кровяное давление, уровень холестерина и сахара в крови.

Узнайте больше о факторах риска сердечных заболеваний.

Как диагностируется ишемическая болезнь сердца?

Если у вас высокий риск сердечных заболеваний или у вас уже есть симптомы, ваш врач может использовать несколько тестов для диагностики ИБС.

Сердечные тесты и что они делают.

Тест	Что он делает
ЭКГ или ЭКГ (электрокардиограмма)	Измеряет электрическую активность, частоту и регулярность вашего сердцебиения.
Эхокардиограмма	Использует ультразвук (специальную звуковую волну) для создания изображения сердца.
Тест с физической нагрузкой	Измеряет частоту пульса при ходьбе по беговой дорожке. Это помогает определить, насколько хорошо работает ваше сердце, когда ему нужно перекачивать больше крови.
Рентген грудной клетки	Использует рентгеновские лучи для создания изображения сердца, легких и других органов грудной клетки.
Катетеризация сердца	Проверяет внутреннюю часть артерий на наличие закупорки, вводя тонкую гибкую трубку через артерию в паху, руке или шее, чтобы добраться до сердца.Медицинские работники могут измерять кровяное давление в сердце и силу кровотока через камеры сердца, а также собирать образцы крови из сердца или вводить краситель в артерии сердца (коронарные артерии).
Коронарная ангиограмма	Отслеживает закупорку и кровоток в коронарных артериях. Использует рентгеновские лучи для обнаружения красителя, вводимого через катетеризацию сердца.
Исследование кальция коронарной артерии	Компьютерная томография (КТ), которая исследует коронарные артерии на предмет накопления кальция и бляшек.

Что такое кардиологическая реабилитация и восстановление?

Кардиологическая реабилитация (реабилитация) — важная программа для всех, кто восстанавливается после сердечного приступа, сердечной недостаточности или другой сердечной проблемы, которая потребовала хирургического вмешательства или медицинской помощи. У этих людей кардиологическая реабилитация может помочь улучшить качество жизни и предотвратить другое сердечное событие. Кардиологическая реабилитация — это контролируемая программа, которая включает

• Физическая активность
• Просвещение по вопросам здорового образа жизни, включая здоровое питание, прием лекарств по назначению и способы помочь вам бросить курить
• Консультации по вопросам снятия стресса и улучшения психического здоровья

Команда людей может помочь вам в кардиологической реабилитации, включая вашу медицинскую бригаду, специалистов по упражнениям и питанию, физиотерапевтов, консультантов или специалистов в области психического здоровья.

Как мне стать здоровее, если у меня ишемическая болезнь сердца?

Если у вас ИБС, ваша медицинская бригада может посоветовать следующие шаги, которые помогут снизить риск сердечного приступа или обострения сердечных заболеваний:

• Изменения образа жизни, такие как более здоровая диета (с низким содержанием натрия и меньшего количества жиров), повышение физической активности, достижение здорового веса и отказ от курения
• Лекарства для лечения факторов риска ИБС, таких как высокий уровень холестерина, высокое кровяное давление или нерегулярное сердцебиение
• Хирургические процедуры для восстановления кровотока к сердцу

Ваше сердце и кровеносные сосуды

Сердце расположено под грудной клеткой слева от грудины (грудины) и между легкими.Ваше сердце — удивительный орган. Эта электростанция размером с кулак в форме перевернутой груши перекачивает пять или шесть литров крови каждую минуту во все части вашего тела.

Сердце и кровеносные сосуды

Большой красный сосуд (аорта) — Большая артерия, по которой кровь из левого желудочка переносится в артерии тела.

Большой синий сосуд (полая вена) _ (включает верхнюю и нижнюю полую вену) — _ Большая вена, по которой кровь попадает в правое предсердие сердца.

Сердце, вид спереди (переднее)

Вид на заднюю (заднюю) часть сердца снаружи

Коронарные вены (синего цвета) — берут бедную кислородом («деоксигенированную») кровь, которая уже была «использована» мышцами сердца, и возвращают ее в правое предсердие.

Циркумфлексная артерия — снабжает кровью левое предсердие, а также боковую и заднюю части левого желудочка.

Левая коронарная артерия — делится на две ветви (огибающая артерия и левая передняя нисходящая артерия).

Левая передняя нисходящая артерия (ПНА) — снабжает кровью переднюю и нижнюю часть левого желудочка и переднюю часть перегородки.

Легочные вены — доставляют богатую кислородом кровь обратно к сердцу из легких.

Правая коронарная артерия (ПКА) — снабжает кровью правое предсердие, правый желудочек, нижнюю часть левого желудочка и заднюю часть перегородки.

Внутри сердца

Сердце — это четырехкамерный полый орган.

Он разделен на левую и правую стороны мышечной стенкой, называемой перегородкой. Правая и левая части сердца делятся на:

• Два предсердия — верхние камеры, принимающие кровь из вен и
• Два желудочка — нижние камеры, по которым кровь перекачивается в артерии

Предсердия и желудочки работают вместе, сокращаясь и расслабляясь, выкачивая кровь из сердца.

Когда кровь покидает каждую камеру сердца, она проходит через клапан.В сердце четыре сердечных клапана:

• Митральный клапан
• Трехстворчатый клапан
• Аортальный клапан
• Легочный клапан (также называемый легочным клапаном)

Трикуспидальный и митральный клапаны расположены между предсердиями и желудочками. Аортальный и легочный клапаны расположены между желудочками и основными кровеносными сосудами, выходящими из сердца.

Сердечные клапаны работают так же, как односторонние клапаны в водопроводе вашего дома, предотвращая ток крови в неправильном направлении.

Каждый клапан имеет набор створок, называемых створками или створками. Митральный клапан имеет две створки; у остальных — три. Листочки прикреплены к кольцу из жесткой волокнистой ткани, называемой кольцом, и поддерживаются ею. Кольцо помогает поддерживать правильную форму клапана.

Створки митрального и трикуспидального клапана также поддерживаются жесткими волокнистыми нитями, называемыми сухожильными хордами. Они похожи на струны, поддерживающие парашют. Сухожильные хорды простираются от створок клапана до мелких мышц, называемых сосочковыми мышцами, которые являются частью внутренних стенок желудочков.

Нормальный аортальный клапан

Нормальный митральный клапан

10.7 Ткани сердечной мышцы — анатомия и физиология

Цели обучения

К концу этого раздела вы сможете:

• Описание вставных дисков и щелевых соединений
• Опишите десмосому

Ткань сердечной мышцы находится только в сердце. Скоординированные сокращения сердечной мышцы перекачивают кровь в сосуды системы кровообращения.Подобно скелетным мышцам, сердечная мышца имеет поперечнополосатую форму и организована в саркомеры, обладающие той же полосовой организацией, что и скелетные мышцы (рис. 10.21). Однако волокна сердечной мышцы короче волокон скелетных мышц и обычно содержат только одно ядро, которое находится в центральной области клетки. Волокна сердечной мышцы также содержат много митохондрий и миоглобина, поскольку АТФ производится в основном в результате аэробного метаболизма. Клетки волокон сердечной мышцы также сильно разветвлены и соединены друг с другом на своих концах вставными дисками.Вставной диск позволяет клеткам сердечной мышцы сокращаться волнообразно, так что сердце может работать как насос.

Рисунок 10.21 Ткань сердечной мышцы Ткань сердечной мышцы находится только в сердце. LM × 1600. (Микрофотография предоставлена ​​Медицинской школой Риджентс Мичиганского университета © 2012)

Вставные диски являются частью сарколеммы и содержат две структуры, важные для сокращения сердечной мышцы: щелевые соединения и десмосомы. Щелевое соединение формирует каналы между соседними волокнами сердечной мышцы, которые позволяют деполяризующему току, производимому катионами, течь от одной клетки сердечной мышцы к другой.Это соединение называется электрической связью, и в сердечной мышце оно обеспечивает быструю передачу потенциалов действия и скоординированное сокращение всего сердца. Эта сеть электрически связанных клеток сердечной мышцы создает функциональную единицу сокращения, называемую синцитием. Остальная часть вставочного диска состоит из десмосом. Десмосома — это клеточная структура, которая скрепляет концы волокон сердечной мышцы вместе, поэтому клетки не растягиваются во время напряжения сокращения отдельных волокон (Рисунок 10.22).

Рисунок 10.22 Сердечная мышца Вставные диски являются частью сарколеммы сердечной мышцы и содержат щелевые соединения и десмосомы.

Сокращения сердца (удары сердца) контролируются специализированными клетками сердечной мышцы, называемыми пейсмекерами, которые непосредственно контролируют частоту сердечных сокращений. Хотя сердечную мышцу невозможно сознательно контролировать, клетки водителя ритма реагируют на сигналы вегетативной нервной системы (ВНС), ускоряя или замедляя частоту сердечных сокращений. Клетки водителя ритма также могут реагировать на различные гормоны, которые модулируют частоту сердечных сокращений, чтобы контролировать кровяное давление.

Волна сокращения, которая позволяет сердцу работать как единое целое, называемая функциональным синцитием, начинается с клеток водителя ритма. Эта группа клеток самовозбуждаема и способна деполяризоваться до пороговых и возбуждающих потенциалов действия самостоятельно, что называется ауторитмичностью; они делают это через определенные интервалы, которые определяют частоту сердечных сокращений. Поскольку они связаны щелевыми контактами с окружающими мышечными волокнами и специализированными волокнами проводящей системы сердца, клетки водителя ритма способны передавать деполяризацию другим волокнам сердечной мышцы таким образом, чтобы сердце сокращалось скоординированным образом.

Еще одна особенность сердечной мышцы — ее относительно длинные потенциалы действия в ее волокнах, имеющие устойчивое «плато» деполяризации. Плато вызывается поступлением Ca ⁺⁺ через потенциал-управляемые кальциевые каналы в сарколемме волокон сердечной мышцы. Эта устойчивая деполяризация (и вход Ca ⁺⁺ ) обеспечивает более длительное сокращение, чем вызывается потенциалом действия в скелетных мышцах. В отличие от скелетных мышц, большой процент Ca ⁺⁺ , который инициирует сокращение сердечных мышц, поступает извне клетки, а не из SR.

.