Kształt i wielkość serca

Serce ma kształt stożka lub szyszki, jest szersze u góry i węższe u dołu. Ma wielkość zbliżoną do pięści i mierzy przeciętnie około 12 cm długości, 8 cm szerokości i 6 cm grubości. Średnia masa serca kobiety wynosi 250–300 g, a mężczyzny 300–350 g.

U sportowców serce często jest większe wskutek przerostu wywołanego wysiłkiem fizycznym, co zwiększa masę mięśnia i wydolność pompowania. Jednak powiększenie serca może być także skutkiem chorób, np. kardiomiopatii przerostowej, która może prowadzić do nagłej śmierci.

Błony serca i warstwy ściany

Serce jest otoczone błoną ochronną zwaną osierdziem.

Błona ta otacza serce oraz podstawy („korzenie”) dużych naczyń krwionośnych z nim połączonych. Osierdzie składa się z dwóch głównych warstw: zewnętrznego osierdzia włóknistego i wewnętrznego osierdzia surowiczego.

• Osierdzie włókniste to twarda warstwa gęstej tkanki łącznej. Chroni serce przed uszkodzeniami mechanicznymi i utrzymuje je na miejscu w klatce piersiowej. Pod nią znajduje się cieńsze i delikatniejsze osierdzie surowicze.

• Osierdzie surowicze ma dwie części: blaszkę ścienną, wyściełającą wnętrze osierdzia włóknistego, oraz blaszkę trzewną, zwaną także nasierdziem, która ściśle przylega do powierzchni serca i stanowi część jego ściany.

Prawa komora tłoczy krew odtlenowaną do pnia płucnego, który dzieli się na tętnice płucne. Po wymianie gazowej krew bogata w tlen wraca żyłami płucnymi do lewego przedsionka, następnie do lewej komory, skąd trafia do aorty i dalej do całego organizmu.

Krew z naczyń włosowatych ustrojowych wraca żyłami do dwóch największych żył:

• żyły głównej górnej

• żyły głównej dolnej,

które uchodzą do prawego przedsionka.

Warstwa ta odpowiada za czynność pompującą serca, jej skurcz przemieszcza krew przez jamy serca i do dużych tętnic. Włókna mięśniowe nie przebiegają prostoliniowo, lecz układają się w złożony układ spiralny. Oplatają jamy serca w układzie przypominającym ósemki, co umożliwia skrętno-wyciskający mechanizm skurczu. Ten wirujący układ włókien zwiększa skuteczność wyrzutu krwi w porównaniu z prostym ruchem ściskającym.

Chociaż obie komory pompują tę samą objętość krwi podczas każdego uderzenia serca, lewa komora ma znacznie grubszą warstwę mięśnia sercowego niż prawa. Wynika to z konieczności wytworzenia większej siły do przepchnięcia krwi przez długie i oporne krążenie ustrojowe. Prawa komora tłoczy krew jedynie do pobliskich płuc, co wymaga znacznie niższego ciśnienia.

Przegrody serca

W sercu przegroda to ściana oddzielająca jamy serca od siebie. Przegrody zbudowane są głównie z mięśnia sercowego i od strony światła jam pokryte wsierdziem.

Ich znaczenie jest kluczowe, ponieważ zapobiegają mieszaniu się krwi utlenowanej z odtlenowaną oraz kierują przepływem krwi przez serce.

• Przegroda międzyprzedsionkowa oddziela przedsionki i zawiera zagłębienie zwane dołem owalnym, będące pozostałością otworu płodowego umożliwiającego ominięcie płuc przed urodzeniem.

• Przegroda międzykomorowa oddziela komory i jest znacznie grubsza, ponieważ komory wytwarzają wysokie ciśnienie podczas skurczu.

• Przegroda przedsionkowo-komorowa oddziela przedsionki od komór i zawiera otwory umożliwiające przepływ krwi między jamami serca.

Ponieważ przegroda przedsionkowo-komorowa zawiera liczne otwory i zastawki, jest strukturalnie słabsza niż inne obszary serca. W celu jej wzmocnienia występuje tam gęsta tkanka łączna zwana szkieletem serca. Tworzy on cztery mocne pierścienie otaczające ujścia zastawek i stanowi miejsce ich przyczepu. Oprócz funkcji mechanicznej szkielet serca odgrywa również rolę elektryczną: izoluje czynność elektryczną przedsionków od komór, umożliwiając prawidłową koordynację pracy serca.

Powierzchnia wewnętrzna prawego przedsionka jest w większości gładka. Jednak jego ściana przyśrodkowa zawiera wyraźne zagłębienie zwane dołem owalnym, będące pozostałością otworu płodowego.

Natomiast ściana przednia zawiera wyniosłe pasma mięśniowe zwane mięśniami grzebieniastymi. Struktury te występują także w uszku prawym, czyli małym uszowatym uchyłku przedsionka. Dla porównania, lewy przedsionek nie posiada mięśni grzebieniastych poza obrębem swojego uszka.

Przedsionki przyjmują krew żylną niemal nieprzerwanie, dzięki czemu powrót krwi do serca nie ustaje nawet podczas skurczu komór.

Większość krwi przepływa z przedsionków do komór biernie, gdy serce jest rozkurczone. Jednak przedsionki wykonują również krótki skurcz tuż przed skurczem komór, aktywnie dopompowując dodatkową porcję krwi do komór.

Otwór między prawym przedsionkiem a prawą komorą kontrolowany jest przez zastawkę trójdzielną. Zapobiega ona cofaniu się krwi do przedsionka podczas skurczu komory, zapewniając jednokierunkowy przepływ krwi przez serce.

Podczas skurczu mięśnia komory wzrasta w niej ciśnienie. Krew przemieszcza się z obszaru wyższego ciśnienia do niższego, czyli w kierunku pnia płucnego, ale także w stronę przedsionka.

• Aby zapobiec cofaniu się krwi do prawego przedsionka, mięśnie brodawkowate kurczą się jednocześnie ze ścianą komory. Skurcz ten napina struny ścięgniste i utrzymuje płatki zastawki w zamknięciu. Dzięki temu zastawka trójdzielna pozostaje zamknięta w czasie skurczu komory, zapobiegając niedomykalności i zapewniając przepływ krwi do krążenia płucnego.

Zastawka dwudzielna (mitralna), oddzielająca lewy przedsionek od lewej komory, jest umocowana przez struny ścięgniste przyczepione do dwóch mięśni brodawkowatych:

• mięśnia brodawkowatego przedniego

• mięśnia brodawkowatego tylnego

Mięśnie te kurczą się podczas skurczu komory, napinając struny ścięgniste i stabilizując płatki zastawki. Zapobiega to ich wywinięciu do przedsionka i cofaniu się krwi, zapewniając jednokierunkowy przepływ z lewej komory do aorty.

U podstawy aorty znajduje się zastawka półksiężycowata aorty, która zapobiega cofaniu się krwi do lewej komory. Zwykle ma trzy płatki. Podczas rozkurczu lewej komory krew próbująca wrócić z aorty wypełnia kieszonki płatków, powodując ich zamknięcie i powstanie słyszalnego tonu serca.

W czasie skurczu komór ciśnienie w ich wnętrzu wzrasta i krew początkowo przemieszcza się w stronę przedsionków, gdzie ciśnienie jest niższe. Powoduje to zamknięcie zastawek trójdzielnej i mitralnej.

Jednocześnie kurczą się mięśnie brodawkowate, zwiększając napięcie strun ścięgnistych. Naprężenie to utrzymuje płatki zastawek na miejscu i zapobiega ich wywinięciu do przedsionków.

Natomiast zastawki półksiężycowate (aortalna i pnia płucnego) działają bez udziału strun ścięgnistych i mięśni brodawkowatych. Ich funkcjonowanie opiera się na budowie kieszonkowatej: gdy komory się rozkurczają i krew cofa się w stronę serca, ciśnienie wypełnia płatki, zamykając ujścia i zapobiegając powrotowi krwi do komór.

Krążenie wieńcowe

Serce jest niezwykle aktywną pompą zbudowaną głównie z komórek mięśnia sercowego (kardiomiocytów), które muszą pracować nieprzerwanie przez całe życie. Jak wszystkie żywe komórki, wymagają one stałego dopływu tlenu i substancji odżywczych oraz skutecznego usuwania produktów przemiany materii. Aby spełnić te wymagania, serce posiada własny wyspecjalizowany i silnie rozwinięty układ naczyń krwionośnych zwany krążeniem wieńcowym.

• Ponieważ praca serca jest ciągła i intensywna, jego zapotrzebowanie metaboliczne jest większe niż w większości tkanek. Dlatego krążenie wieńcowe jest rozbudowane i precyzyjnie regulowane. W przeciwieństwie do przepływu krwi w wielu innych narządach, przepływ wieńcowy nie jest stały (jest ściśle powiązany z cyklem pracy serca).

Największy przepływ występuje podczas rozkurczu komór, gdy mięsień sercowy nie kurczy się i naczynia wieńcowe są otwarte. Podczas skurczu komór silne napięcie mięśnia sercowego uciska naczynia wieńcowe, znacznie ograniczając dopływ krwi do mięśnia. Ten cykliczny mechanizm zapewnia sercu wystarczające zaopatrzenie w tlen mimo jego nieustannej aktywności i podkreśla kluczowe znaczenie prawidłowej perfuzji wieńcowej.

Lewa tętnica wieńcowa zaopatruje: lewy przedsionek, lewą komorę i znaczną część przegrody międzykomorowej

Jej główne gałęzie to:

• gałąź okalająca — biegnie w bruździe wieńcowej ku lewej stronie serca i zespoleniami łączy się z gałęziami prawej tętnicy wieńcowej

• gałąź międzykomorowa przednia (LAD) biegnie w bruździe międzykomorowej przedniej ku koniuszkowi serca i zaopatruje znaczną część przednich ścian komór oraz przegrodę. Oddaje liczne gałęzie tworzące zespolenia z gałęziami tętnicy międzykomorowej tylnej.

Zespolenie (anastomoza) to połączenie naczyń krwionośnych zapewniające alternatywną drogę przepływu krwi przy częściowym zamknięciu naczynia. W sercu zespolenia są jednak stosunkowo małe i często niewystarczające do pełnej kompensacji niedrożności. Dlatego zamknięcie tętnicy wieńcowej często prowadzi do zawału mięśnia sercowego, czyli martwicy tkanki mięśnia sercowego zaopatrywanej przez dane naczynie.

Prawa tętnica wieńcowa biegnie w bruździe wieńcowej i doprowadza krew do:

• prawego przedsionka

• części obu komór

• dużej części układu przewodzącego serca

Poniżej prawego przedsionka odchodzą zwykle jedna lub więcej gałęzi brzeżnych, które zaopatrują powierzchowne obszary prawej komory. Na tylnej powierzchni serca tętnica ta oddaje tętnicę międzykomorową tylną (PDA), biegnącą w bruździe międzykomorowej tylnej ku koniuszkowi i wysyłającą gałęzie do przegrody międzykomorowej oraz sąsiednich obszarów obu komór.

Żyły wieńcowe

Żyły wieńcowe odprowadzają krew odtlenowaną z mięśnia sercowego i zazwyczaj biegną równolegle do głównych tętnic wieńcowych na powierzchni serca. Zbierają krew z mięśnia sercowego i kierują ją do prawego przedsionka.

Największym naczyniem jest żyła wielka serca, widoczna początkowo na powierzchni przedniej serca w bruździe międzykomorowej przedniej. Biegnie ona obok tętnicy międzykomorowej przedniej i odprowadza krew z obszarów przez nią zaopatrywanych. Następnie zakręca do bruzdy wieńcowej i uchodzi do zatoki wieńcowej na tylnej powierzchni serca.

Do jej dopływów należą m.in.:

żyła tylna serca - biegnie równolegle do gałęzi brzeżnej tętnicy okalającej i odprowadza krew z tych obszarów

żyła środkowa serca - przebiega w bruździe międzykomorowej tylnej i odprowadza krew z rejonów zaopatrywanych przez tętnicę międzykomorową tylną

Żyła mała serca biegnie obok prawej tętnicy wieńcowej i odprowadza krew z tylnej powierzchni prawego przedsionka i prawej komory.

Zatoka wieńcowa to duża cienkościenna struktura żylna położona na tylnej powierzchni serca w bruździe przedsionkowo-komorowej. Stanowi główne miejsce zbiorcze krwi żylnej serca i uchodzi bezpośrednio do prawego przedsionka.

Oprócz powyższych naczyń istnieją żyły przednie serca, które odprowadzają krew z przedniej powierzchni prawej komory. Zwykle biegną równolegle do małych tętnic sercowych. W przeciwieństwie do większości żył wieńcowych nie uchodzą do zatoki wieńcowej, lecz bezpośrednio do prawego przedsionka.

Bibliografia

1. Gray, H. (1918). Anatomy of the human body (W. H. Lewis, Ed.; 20th ed.). Lea & Febiger.

2. J Gordon Betts, Desaix, P., Johnson, E., Johnson, J. E., Korol, O., Kruse, D., Poe, B., Wise, J., Womble, M. D., & Young, K. A. (2013). Anatomy & physiology. Openstax College, Rice University. https://openstax.org/details/books/anatomy-and-physiology

Based on OpenStax, Anatomy and Physiology (2013), licensed under CC BY 4.0.

Access for free at https://openstax.org/books/anatomy-and-physiology/pages/1-introduction.

Content paraphrased; adaptations were made.