Подумати лише, в такого крохотулі, як тритижневий людський ембріон, в якого ще навіть немає справжньої крові, серце робить по одному скороченню кожну секунду. Пізніше, коли дитина вже народиться, пульс ще більше частішає, доходячи до 140 скорочень в хвилину. На щастя, це кульмінація, поступово пульс стає рідше, і в дорослої людини його частота у спокої в середньому дорівнює 76 на хвилину, зростаючи при посиленій роботі в два з половиною рази. У результаті за 100 років людського життя серце встигає зробити близько 5 мільярдів скорочень!
Вічний двигун
Коли вдумаєшся в цю цифру, перш за все, приголомшує, що серце не втомлюється, і, поки здорово, легко справляється зі своєю роботою, ні на секунду (буквально ні на секунду!) її не припиняючи.
Чим же пояснюється те, що серце може працювати в такому темпі? Перш за все, само уявлення про те, що серце працює без передиху, не зовсім вірно. Сердечний м’яз теж відпочиває і навіть досить часто, але лише дуже маленькими порціями. Скорочення серця триває приблизно 0,49 секунд, і якщо людина у цей момент знаходиться у спокої, то після кожного скорочення на 0,31 секунд настає перерва. Насправді, час відпочинку ще більший, оскільки не всі відділи серця працюють одночасно.
Сердечний цикл починається зі скорочення передсердя, шлуночки в цей час відпочивають. Скорочення передсердя змінюється скороченнями шлуночків; в цей час відпочиває передсердя. Передсердя витрачає на своє скорочення приблизно 0,11–0,14 секунд, і після кожного скорочення їх відпочинок триває 0,66 секунд, що складає в добу всього 3,5–4 години роботи і близько 20 часів відпочинку. Скорочення шлуночків продовжується декілька довше, близько 0,27–0,35 секунди, а відпочинок 0,45–0,53 секунд. Отже, в добу шлуночки серця працюють 8,5–10,5 і відпочивають 13,5–15,5 години.
Дивний водопровід
Щоб впоратися з таким колосальним навантаженням, що припало на долю серця, одного відпочинку є замало, потрібно ще добре харчуватися, отримувати досить кисню. Тому у вищих тварин серце має свою дуже потужну кровоносну систему.
Основне завдання серцево-судинної системи – транспорт всього необхідного у всі куточки організму. Одні речовини пливуть в крові самі по собі, інші, головним чином. гази, подорожують на спинах еритроцитів. У кожному кубічному міліметрі крові 4,5–5 мільйонів носіїв. А всього їх 35 000 000 000 000, найбільший караван в світі. Розмір еритроцитів нікчемний, всього 8 мікрон, але якщо їх вишикувати ланцюжком, як ходять по пустелях верблюди, вийшла б стрічка, якою можна сім разів опоясати по екватору земну кулю. А з еритроцитів кита, найбільшої істоти на Землі, ймовірно, можна було б скласти декілька караванів, кожен з яких протягнувся б до сонця.
Наша кров здійснює повний круг всього за 23 секунди, роблячи за добу понад 3700 обертів, і це ще не межа. У собаки на повний кругообіг витрачається 16, у кролика 7,5 секунд, а у дрібних тварин і того менше.
Може здатися, що поява строго замкнутої системи полегшила б роботу серця. Анітрохи не бувало! Щоб проштовхнути кров через капіляри і найдрібніші артеріоли, потрібна чимала сила. Хоча через розгалудження артерій їх спільна сумарна площа перетину зростає, стаючи зрештою в 800 разів більше перетину аорти, по якій кров витікає з серця, опір від цього лише збільшується. Адже у нас 100–160 мільярдів капілярів, а їх спільна довжина дорівнює 60–80 тисячам кілометрів. Відомий російський фізіолог І.Ф. Цион підрахував, що протягом людського життя наше серце встигає зробити роботу, рівну зусиллю, якого б вистачило, щоб на високу вершину Європи Монблан, на висоту 4810 метрів, підняти залізничний потяг!
Навіть у людини, яка знаходиться у відносному спокої, серце протягом хвилини перекачує 6 літрів крові, а за день не менше 6–10 тонн. Протягом життя через наше серце пройде 150–250 тисяч тонн крові. При цьому людина похвалитися роботою свого серця не може.
У роботі серцево-судинної системи приховано дуже істотне протиріччя. З одного боку, щоб підтримувати кровопостачання на потрібному рівні, необхідно створити високий тиск. З іншого боку, чим вище тиск, тим більше вірогідність аварії. У будь-який момент система може не витримати. Якщо прорив стався в крупній судині, швидка смерть від масивної втрати крові неминуча.
Щоб тиск в системі не перевищив норми, існують особливі контрольні органи – барорецептори. Найважливіші з них розташовані у ссавців в дузі аорти, в каротидних синусах сонних артерій, що несуть кров в мозок, в передсерді і в закінченнях больових нервів. Про щонайменшу зміну тиску вони негайно сигналізують в довгастий мозок. Відновлення нормального тиску здійснюється не стільки діяльністю серця, скільки за допомогою судин. Стінки дрібних судин – артеріол – забезпечені м’язами і легко змінюють свій просвіт. Звужуючись, вони створюють відомі перешкоди потоку крові і викликають тим самим підвищення тиску, але можуть розширитися так, що тиск знизиться до критичного рівня і циркуляція крові порушиться.
Автоматизм
Виявляється, навіть у дорослих тварин серце хоча і підкоряється командам мозку про зміну характеру роботи, уповільнюючи або, навпаки, прискорюючи свій ритм, але може цілком обходитися і без них. Кажучи фігурально, наше серце працює за власною ініціативою, особливість, яку ми якось не цінуємо. Якщо в культурі тканин на особливому живильному середовищі вирощувати волокна сердечного м’яза ембріону, вони і в пробірці ритмічно скорочуються, не чекаючи нічиїх вказівок, і просто не в змозі жити не скорочуючись.
У сердечному м’язі немає нервів, і накази поширюються просто по м’язових волокнах із швидкістю 1 метр в секунду. Для нормального скорочення передсердя такої швидкості цілком достатньо. Крупнішим шлуночкам серця було потрібно швидшу систему передачі команд – волокна Пуркинье, по яких збудження поширюється в 5–6 разів швидше.
Дуже поширена помилкове уявлення, що смерть обов’язково означає й зупинку роботи серця. Насправді це не зовсім так. Російський лікар Андрєєв зумів змусити скорочуватися серце новонародженої дитини через чотири дні після його смерті.
Декілька століть тому про це і не підозрювали. Дуже відомого лікаря імператора Карла V Андрія Везалія, якому в числі небагатьох учених було подаровано право розрізати трупи людей, святійша інквізиція засудила до страти за звинуваченням у тому, що він розрізав тіло ще живої жінки. Лише завдяки особливому відношенню спадкоємця престолу Філіппа II, цей страшний і до того ж несправедливий вирок замінили покаянним паломництвом до святих місць на горі Синай і до Єрусалиму, під час якого, втім, Везалій і загинув.
Причиною звинувачення найбільшого вченого тієї епохи і дуже відомого лікаря з’явилося скорочення сердечного м’яза у безперечно померлої жінки, яку Везалій розрізав у присутності багаточисельних глядачів. Чому її серце продовжувало працювати після декількох годин після смерті, зараз встановити неможливо. В той момент ні у кого з приголомшених глядачів, очевидців цього страшного видовища, не виникло ні тіні сумніву в тому, що жінка була жива. Сам Везалій був переконаний, що допустив халатність, і вважав ухвалений йому вирок справедливим.
Джерело: Узнать больше
