Хирурги, святые и психопаты. Остросюжетная история медицины

Мускульное сокращение и расслабление не так просты, как кажется на первый взгляд. Когда левый желудочек сокращается во время систолы, полость одновременно сужается и укорачивается, чтобы вытолкнуть кровь. Через выпускной клапан она попадает в аорту и проходит по всему телу. Поразительно, но за жизнь средней продолжительности по организму человека проходит около 158 987 295 литров крови. Этого достаточно, чтобы заполнить более трех супертанкеров. Во время расслабления, или диастолы, камера одновременно расширяется и удлиняется. Создаваемое отрицательное давление втягивает кровь из левого предсердия через митральный клапан, получивший свое название из-за сходства с митрой священнослужителя. Хотя это, на мой взгляд, вполне уместная метафора, некоторые предпочитают сравнивать его с женским поясом с подвязками.

Правый желудочек работает совсем по-другому. При меньшем давлении и сопротивлении он перекачивает в легкие тот же объем крови через пульмональный клапан. Правый желудочек более тонкостенный. Он имеет серповидную форму и обернут вокруг передней части левого желудочка. Стенка левого желудочка – межжелудочковая перегородка – разделяет сердца на левый и правый желудочек, поэтому она является стенкой и того, и того желудочка. Правый желудочек похож на полумесяц и как бы обнимает левый сбоку. Таким образом, функция двух этих полостей во многом зависит друг от друга и целостности их электропроводящей системы.

Сердечный цикл – это настоящее аргентинское танго, с одним отличием: каждый тщательно синхронизированный удар занимает меньше секунды, и танец продолжается всю жизнь.

Искусно скоординированный ритм оркестрируется скоплениями пейсмейкерных клеток, или водителями ритма, которые условно делятся на 4 порядка: водитель первого порядка – синоатриальный узел в стенке правого предсердия, водитель второго порядка – атриовентрикулярный узел, расположенный между предсердиями и желудочками, а также водители тертьего и четвертого порядка – ножки пучка Гиса и волокна Пуркинье соотвественно. Сигналы передаются с помощью непрерывного электрического тока, который проходит через внешние оболочки пейсмейкерных клеток. Этим последние отличаются от обычных кардиомиоцитов – они «бьются» только при наличии стимула. Электрические токи лежат в основе электрокардиографии (ЭКГ), с помощью которой можно оценить многие аспекты здоровья сердца, включая толщину стенок, историю сердечных приступов и заболевания сердечной мышцы.

Больные сердца не любят, когда их трогают, отсюда и трудности с проведением кардиохирургических операций. Сердце возмущается, нарушает свои синхронизированные движения, совершает дополнительные, или эктопические удары, переходит на ускоренный ритм или даже начинает бесконтрольно извиваться (это называется фибрилляцией желудочков). Без экстренного электрического шока фибрилляция приводит к смерти человека, а дефибрилляторы стали применяться только в 1950-х годах. В случае остановки сердца кровь перестает циркулировать по 96 500 км кровеносных сосудов, мгновенно лишая ткани кислорода и жизненно важных питательных веществ. Быстро накапливаются токсичные метаболиты, такие как углекислый газ и молочная кислота, и со временем клетки разрушаются. Игра окончена.

Сердечная мышца поразительно хорошо адаптируется. Когда мы интенсивно тренируем руки и ноги, скелетные мышцы устают и деревенеют из-за скопления молочной кислоты. О кардиомиоцитах нельзя сказать то же самое. Эти клетки обладают невероятной способностью сокращаться по 70–150 раз в минуту на протяжении всей жизни, беспрестанно. Лишь нарушение кровоснабжения или сердечное заболевание могут изменить установленный сценарий. Само сердце, благодаря двум крошечным коронарным артериям, получает лишь 5 % от всей протекающей по телу крови. Сравните это с 20 %, получаемыми головным мозгом, – комком нервных клеток, неподвижно лежащем в черепной коробке. С возрастом коронарные артерии могут закупориваться холестериновыми бляшками, которые накапливают кальций. Неправильное питание и курение повышают риск развития атеросклероза. Если коронарные артерии закупориваются, во время физических нагрузок усиления кровотока не происходит, в результате чего возникает ишемия, и из-за недостатка кислорода образуется молочная кислота. Это ведет к давящей боли в груди, известной как стенокардия. В состоянии покая боль стихает. По крайней мере, мы на это надеемся.

Даже здоровый орган может кардинально измениться.

В результате регулярных интенсивных тренировок сердце спортсмена становится на 20–30 % толще, но не за счет роста числа кардиомиоцитов, а за счет увеличения их в размере.