Бег с Лидьярдом - [3]

Человечество потратило очень много времени для изучения сердца, как, впрочем, и на познание многих других простых истин. Тысячу шестьсот лет христианства философы и ученые провели в спорах о роли сердца в человеческом организме. Большинство придерживалось той удивительной точки зрения, что печень, а не сердце, является основным органом, осуществляющим циркуляцию крови. А сердце лишь добавляет в кровь кислород, который получает из легких. Полагали, что кровь движется, как в морском приливе, туда и обратно, по артериям и венам. Одного средневекового ученого, который не согласился с этой концепцией и стал ей противоречить, даже сожгли на костре.

Позднее, около 1600 года, англичанин Уильям Гарвей сделал открытие: сердце является насосом, выталкивающим в артерии и сосуды кровь, которая затем возвращается через вены снова в сердце. Кровь перекачивается в легкие для того, чтобы обогатиться кислородом, и затем снова возвращается для рециркуляции в те же ткани. Гарвей первым объявил, что кровоток вовсе не имеет приливов и отливов. Его исследования функции сердца остаются, я бы сказал, одной из фантастических побед интеллекта человека. Он пояснил, что в тканях человеческого организма кровь должна просачиваться через сосуды такие тонкие, что человеческий взгляд не способен их увидеть, и что с их помощью осуществляется связь между артериями и венами. Он пришел к этому выводу путем логических размышлений и умер за четыре года до того, как был изобретен микроскоп. Это изобретение подтвердило, что тончайшие каналы, которые теперь называются капиллярами, действительно существуют и берут на себя функции, которые он им определил.

Ткани нуждаются в кислороде для обеспечения химических реакций так же, как огню необходим кислород для горения и выделения тепла. Одной из важнейших функций крови является доставка кислорода к тканям. Кислород вначале захватывается из воздуха, поступающего в легкие. Затем обогащенная кислородом кровь (ярко-красного цвета) идет к сердцу и оттуда нагнетается в ткани, где этот содержащийся кислород извлекается. Кровь, лишенная кислорода (синеватого цвета), затем возвращается к сердцу и снова нагнетается в легкие для того, чтобы получить новую порцию кислорода.

Сердце, таким образом, одновременно получает и передает два типа крови: обогащенную кислородом – из легких и лишенную кислорода – из тканей. Для того чтобы эти два потока не смешивались, сердце разделено надвое мышечной перегородкой. Если в перегородке имеются какие-то дефекты, то два типа крови частично смешиваются, и тогда наблюдается один из наиболее типичных случаев, который известен под названием «дыра в сердце».

Левая и правая камеры, образованные перегородкой, в свою очередь, делятся на две части: предсердие, имеющее тонкую стенку, которое почти не участвует в перекачивании крови и служит в основном резервуаром, и желудочек, имеющий толстую мышечную стенку, который в основном выполняет функцию насоса.

Вены, несущие кровь от тканей, называются полыми, через них кровь попадает в правое предсердие. Вены, переносящие кровь из легких, называются легочными, они опорожняются в левое предсердие. Из правого предсердия кровь переходит в правый желудочек, который, в свою очередь, перекачивает ее в легкие через легочные артерии. Кровь из левого предсердия переходит в левый желудочек, а затем выбрасывается в большой круг кровообращения через большую артерию, называемую аортой.

Эффективность работы любого насоса зависит от клапана, который позволяет перекачивать жидкость только в определенном направлении. Если этот клапан закрывается не полностью, то сердцу приходится работать с большей нагрузкой, чтобы компенсировать происходящую утечку. Сердце, будучи высокоэффективным органом, имеет четыре различных вида клапанов. Первые два вида находятся между каждым предсердием и желудочком и позволяют крови двигаться только в направлении из предсердия в желудочек. Когда желудочки сокращаются, эти клапаны закрываются и кровь обычно не может вернуться в предсердие. Когда желудочки расслаблены, клапаны снова открываются и тем самым допускают кровоток из предсердий для заполнения самих желудочков.

Кровоток из желудочков направляется в аорту, легочные артерии и контролируется другими клапанами. Они предохраняют от обратного тока к желудочкам, когда те расслаблены для нового наполнения. Ревматическое заболевание и некоторые другие болезни могут повредить сердечные клапаны, и именно тогда наблюдается «утечка» (недостаточность клапана).

Как любой хороший насос, сердце создано таким образом, что может варьировать свою нагрузку. В состоянии покоя оно сокращается 60–80 раз в минуту. За это время перекачивается примерно 4 л. Этот показатель называется сердечным выбросом, или минутным объемом, и может быть увеличен путем тренировок в 6–10 раз.

Фаза сокращения сердца, когда кровь выбрасывается из сердца, называется систолой. Фаза расслабления, когда выходные клапаны закрыты, называется диастолой. Во время диастолы сердце пассивно наполняется как резервуар; сердечная мышца расслаблена, и в ней происходят определенные химические процессы восстановления энергетического потенциала миокарда, использованные в предыдущей фазе – систоле. Если частота сердечных сокращений увеличивается, то фаза диастолы укорачивается, и процесс восстановления энергопотенциала может быть затруднен.