Глава 1
Тайна работы сердца: 1906–1907
С устройством сердца анатомы разбирались в течение долгих тысячелетий. Проблема была и в религиозном запрете на вскрытие тел – в разные эпохи его разделяли представители практически всех человеческих цивилизаций, – и в сложном устройстве самого органа.
Однако наука не стояла на месте. К началу XX века ученые подошли, имея на руках достаточно подробное и точное описание анатомического устройства сердца. При этом оставался нерешенным важный вопрос: почему же оно все-таки бьется и не сбивается с ритма? Чтобы было понятно, почему этот вопрос оказался таким важным и сложным, давайте на минутку заглянем внутрь сердца.
Как устроено сердце
Сердце – мышечный насос, который перекачивает кровь. Размером сердце примерно с кулак, хотя по форме больше похоже на конус. Расположено оно почти посередине грудной клетки, с небольшим креном влево. Грудная клетка – прекрасное место для сердца, потому что крепкая клетка из ребер обеспечивает ему надежную защиту.
Ритмичные сокращения сердца – мы называем это сердцебиением – отправляют кровь в великое путешествие по телу. Без этого путешествия мы просто не смогли бы жить.
Сердце можно сравнить с транспортной развязкой, где сбегаются все кровеносные сосуды – автомагистрали организма.
И у сердца, и у автомобильной развязки одна и та же задача – не дать перепутаться транспортным потокам. Два главных транспортных потока, разделяющих сердце, – артериальная и венозная кровь. А два маршрута, по которым нужно направить эти потоки, называются большим и малым кругами кровообращения.
Малый круг кровообращения идет от сердца к легким и обратно, а большой – от сердца к органам и тканям и возвращается назад к сердцу.
Разделение крови возможно благодаря особому устройству сердца – оно состоит из правой и левой частей.
Правая часть работает с венозной, то есть с насыщенной углекислым газом кровью, которая возвращается от органов и тканей.
А левая – с артериальной, богатой кислородом кровью, приходящей из легких. Благодаря перегородке, разделяющей сердце на две части, артериальная и венозная кровь не смешиваются.
Каждая половинка сердца разделена перегородкой еще на две части: верхняя называется предсердием, а нижняя – желудочком. То есть у сердца четыре камеры: два предсердия и два желудочка. Предсердия и желудочки работают синхронно. Это необходимо для нормального функционирования сердца. Ведь если бы каждая камера сокращалась в собственном темпе, добиться синхронности было бы очень сложно.
Циркуляция крови
Когда расслабляется правое предсердие, одновременно расслабляется и левое. В этот момент оба предсердия наполняются кровью: правое – венозной из полой вены, которая идет от тела, а левое – артериальной из легочной вены, идущей от легких. Эта фаза сердечного цикла называется диастолой.
И справа, и слева между предсердием и желудочком есть «дверца» из тонкой, но прочной соединительной ткани. Эти «дверцы» называют предсердно-желудочковыми клапанами. Они нужны, чтобы кровь всегда текла в одном направлении, от предсердий в желудочки.
Когда предсердия сокращаются, предсердно-желудочковые клапаны открываются, и кровь из предсердий переходит в расслабленные желудочки. Наполнившись кровью, желудочки одновременно сокращаются. В результате венозная кровь из правого желудочка поступает в артерию, которая несет ее в легкие, а артериальная кровь из левого желудочка попадает в крупную артерию – аорту, откуда бежит к органам и тканям. Эта фаза сердечного цикла называется систолой.
В артериях, по которым кровь уходит из сердца, тоже есть клапаны – они мешают ей возвращаться в сердце. Когда кровь из сердца поступает в сосуды, клапаны открываются и закрываются, издавая особый звук, который мы называем стуком.
Дело сделано! Венозная кровь от сердца отправилась в легкие избавляться от углекислого газа и насыщаться кислородом, а артериальная кровь из сердца понесла кислород к клеткам всего тела. Но как именно сердцу это удалось?
Что ученые знали о сердце к началу XX века
Самыми первыми исследователями, которые всерьез взялись за изучение анатомии сердца, принято считать двух древнегреческих анатомов [4] – Герофила и Эрасистрата, которые жили во второй половине III века до нашей эры. Этим ученым повезло дважды: во-первых, они жили и работали в Александрии – античной столице наук. А во-вторых, они застали времена, когда можно было проводить вскрытия умерших естественной смертью или казненных людей.