Nasze serce bije 100 000 razy dziennie, przepuszczając 5000 galonów krwi przez nasze ciało co 24 godziny. Dostarcza krew bogatą w tlen i składniki odżywcze do naszych tkanek i odprowadza odpady. W tym artykule wyjaśniamy, w jaki sposób ten niesamowity organ wykonuje tę istotną pracę.
Serce jest mięśniowym organem mniej więcej wielkości zamkniętej pięści. Siedzi w klatce piersiowej, nieco na lewo od środka.
Gdy serce kurczy się, pompuje krew wokół ciała. Przenosi odtlenioną krew do płuc, gdzie ładuje się tlenem i wyładowuje dwutlenek węgla, produkt odpadowy metabolizmu.
Połączone serce, krew i naczynia krwionośne określa się mianem układu krążenia. Przeciętny człowiek ma około 5 litrów (8 litrów) krwi, która jest stale przepompowywana przez całe ciało.
W tym artykule wyjaśnimy strukturę serca, jak pompuje on krew wokół ciała oraz system elektryczny, który ją kontroluje.
Podstawowa anatomia serca
Serce składa się z czterech komór:
- Atria: dwie górne komory (otrzymują krew).
- Komory: dwie niższe komory (rozładowują krew).
Lewe przedsionki i lewa komora są oddzielone od prawej przedsionków i prawej komory przez ścianę mięśnia zwaną przegrodą.
Ściana serca składa się z trzech warstw tkanki:
- Epicardium – warstwa ochronna zbudowana głównie z tkanki łącznej.
- Mięsień sercowy – mięśnie serca.
- Endocardium – linie wewnętrzne serca i chroni zawory i komory.
Warstwy te pokryte są cienką powłoką ochronną zwaną osierdzią.
Jak działa serce
Serce kurczy się w różnym tempie, w zależności od wielu czynników. W stanie spoczynku może pokonać około 60 razy na minutę, ale może wzrosnąć do 100 uderzeń na minutę lub więcej. Ćwiczenia, emocje, gorączka, choroby i niektóre leki mogą wpływać na częstość akcji serca. Aby uzyskać więcej informacji na temat tego, co jest «normalne», przeczytaj ten artykuł.
Lewa i prawa strona serca działają zgodnie. Prawa strona serca otrzymuje odtlenioną krew i wysyła ją do płuc; lewa strona serca otrzymuje krew z płuc i pompuje ją do reszty ciała.
Przedsionki i komory kurczą się i odprężają z kolei, powodując rytmiczne bicie serca:
Prawa strona
- Prawe przedsionki otrzymują pozbawioną tlenu krew z organizmu poprzez żyły zwane przewagą i dolną żyłą główną (największe żyły w ciele).
- Prawe atrium zaciska się, a krew przechodzi do prawej komory.
- Gdy pełna komora jest pełna, kurczy się i pompuje krew do płuc poprzez tętnicę płucną, gdzie pobiera tlen i odciąża dwutlenek węgla.
Lewa strona
- Nowo natleniona krew powraca do lewego przedsionka przez żyłę płucną.
- Lewe atrium kurczy się, popychając krew do lewej komory.
- Gdy lewa komora jest pełna, kurczy się i wypycha krew z powrotem do ciała poprzez aortę.
Każde uderzenie serca można podzielić na dwie części:
Diastole: przedsionki i komory relaksują się i napełniają krwią.
Systole: kontrakt przedsionkowy (skurcz przedsionkowy) i wepchnąć krew do komór serca; następnie, gdy przedsionki zaczynają się rozluźniać, komory kurczą się (skurcz komorowy) i pompują krew z serca.
Kiedy krew jest przesyłana przez tętnicę płucną do płuc, wędruje przez małe naczynia włosowate na powierzchni pęcherzyków płucnych (pęcherzyki płucne). Tlen wędruje do naczyń włosowatych, a dwutlenek węgla przemieszcza się z naczyń włosowatych do pęcherzyków powietrznych, gdzie jest wdychany do atmosfery.
Mięśnie serca również muszą otrzymać natlenowaną krew. Są one zasilane przez tętnice wieńcowe na powierzchni serca.
Tam, gdzie krew płynie blisko powierzchni ciała, na przykład na nadgarstku lub szyi, można wyczuć puls; to jest pęd krwi, gdy jest pompowany przez ciało przez serce. Jeśli chcesz wziąć swój własny puls, ten artykuł wyjaśnia, w jaki sposób.
Zawory
Serce ma cztery zawory, które pomagają zapewnić, że krew płynie tylko w jednym kierunku:
Zastawka aortalna: między lewą komorą a aortą.
Zastawka mitralna: między lewym przedsionkiem a lewą komorą.
Zastawka płucna: między prawą komorą a tętnicą płucną.
Zawór trójdzielny: między prawym przedsionkiem a prawą komorą.
Większość ludzi zna dźwięk ludzkiego bicia serca. Często jest opisywany jako dźwięk «lub-DUB». Dźwięk «lub» jest wytwarzany przez zamykanie zastawki trójdzielnej i zastawki mitralnej, a dźwięk «DUB» jest spowodowany zamykaniem zastawek płucnych i aortalnych.
Układ elektryczny serca
Aby pompować krew przez całe ciało, mięśnie serca muszą być idealnie skoordynowane – ściskając krew we właściwym kierunku, we właściwym czasie, pod właściwym ciśnieniem. Aktywność serca jest koordynowana przez impulsy elektryczne.
Sygnał elektryczny zaczyna się w węźle sino-przedsionkowym (lub zatokowym, SA) – rozruszniku serca, umieszczonym w górnej części prawego przedsionka. Ten sygnał powoduje kurczenie się przedsionków, spychając krew do komór serca.
Impuls elektryczny przemieszcza się do obszaru komórek na dnie prawego przedsionka zwanego węzłem przedsionkowo-komorowym (AV). Te komórki działają jak brama; spowalniają sygnał tak, aby przedsionki i komory nie kurczyły się w tym samym czasie – musi nastąpić lekkie opóźnienie.
Stąd sygnał jest przenoszony wzdłuż specjalnych włókien zwanych włóknami Purkinjego w ścianach komory; przekazują impuls do mięśnia sercowego, powodując kurczenie się komór.
Naczynia krwionośne
Istnieją trzy rodzaje naczyń krwionośnych:
Tętnice: przenoszą natlenioną krew z serca do reszty ciała. Tętnice są silne i rozciągliwe, co pomaga przepchnąć krew przez układ krwionośny. Ich elastyczne ściany pomagają utrzymać stałe ciśnienie krwi. Tętnice rozgałęziają się na mniejsze tętniczki.
Żyły: przenoszą odtlenowaną krew z powrotem do serca i zwiększają rozmiar, gdy zbliżają się do serca. Żyły mają cieńsze ściany niż tętnice.
Kapilary: łączą najmniejsze tętnice z najmniejszymi żyłkami. Mają bardzo cienkie ścianki, które pozwalają na wymianę związków z otaczającymi je tkankami, takimi jak dwutlenek węgla, woda, tlen, odpady i składniki odżywcze.
Nowe badania i odkrycia w 2024 roku
W 2024 roku badania nad sercem przynoszą nowe, ekscytujące informacje. Naukowcy odkryli, że regularna aktywność fizyczna może znacząco obniżyć ryzyko chorób sercowo-naczyniowych. Według najnowszych danych, osoby ćwiczące przynajmniej 150 minut tygodniowo mają o 30% mniejsze ryzyko wystąpienia chorób serca w porównaniu do osób prowadzących siedzący tryb życia.
Ponadto, badania wskazują na związek między dietą bogatą w błonnik a zdrowiem układu krążenia. Wprowadzenie do diety większej ilości warzyw, owoców i pełnoziarnistych produktów zbożowych może poprawić funkcję serca i obniżyć poziom cholesterolu.
Inne badania koncentrują się na roli stresu w zdrowiu serca. Okazuje się, że długotrwały stres może prowadzić do zwiększonego ryzyka chorób serca, dlatego techniki relaksacyjne, takie jak medytacja i jogi, mogą być skutecznymi narzędziami w prewencji.
W miarę jak technologia się rozwija, nowe metody diagnostyczne, takie jak ultrasonografia serca i rezonans magnetyczny, stają się coraz bardziej dostępne, co pozwala na wczesne wykrywanie problemów z sercem i lepsze dostosowanie terapii do indywidualnych potrzeb pacjentów.
Chociaż rzadko to rozważamy, serce jest niezbędnym i potężnym narządem. Pompuje tlen i substancje odżywcze dookoła naszego ciała, nigdy się nie zatrzymując. Zasilany mięśniami i doskonale zsynchronizowany sygnałami elektrycznymi, jest jednym z najlepszych osiągnięć natury inżynierii.
