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.
Возможность вскрывать трупы, не боясь осуждения жрецов и преследования со стороны закона, быстро принесла свои плоды. Эрасистрат не только описал форму сердца, но и обнаружил, что внутри у него есть полости-камеры, разделенные клапанами. Он же доказал, что в сердце впадают все кровеносные сосуды в организме.
Правда, тот же Эрасистрат искренне считал, что артерии, как и левый желудочек сердца, наполнены воздухом, а не кровью. К тому же он был убежден, что люди вдыхают и выдыхают через поры кожи, и думал, что в сердце есть всего две камеры.
Больше подробностей о том, как Эрасистрат представлял себе работу артерий, можно найти в главе 7. А о том, зачем нужны вены – в главе 3.
По его мнению, предсердия были просто расширениями артерий, впадающих в сердце. Это, кстати, противоречило мнению его коллеги Герофила, который считал, что предсердия – часть сердца, так что камер в нем все-таки четыре.
Исправить ошибку Эрасистрат не успел. Даже в просвещенной Александрии вскрытия разрешалось делать всего 30–40 лет, и вскоре эту практику запретили. С тех самых пор и до эпохи Возрождения, то есть до конца XV века, официально заниматься анатомированием трупов было фактически невозможно. В итоге ошибочное мнение Эрасистрата, что в сердце всего две камеры, продержалось вплоть до XVII века.
Но стоило только религиозным запретам ослабеть, как десятки талантливых людей с энтузиазмом взялись за скальпели. Среди них были не только врачи, но и художники, причем вклад последних в науку об устройстве и работе человеческого тела был едва ли не самым весомым.
Сегодня многие исследователи считают, что первым человеком, оставившим подробные иллюстрации, на которых хорошо видны все четыре камеры сердца, был знаменитый художник XVI века Леонардо да Винчи.
К сожалению для науки, Леонардо да Винчи, судя по всему, был не слишком амбициозным исследователем. Во всяком случае, он так и не передал свои рукописи в печать [5]. Так что даже в знаменитой De humani corporis fabrica Андреаса Везалия [1], вышедшей в свет в 1543 году, которую многие исследователи считают самым первым качественным анатомическим атласом, сердце все еще двухкамерное.
Идея четырехкамерного сердца, которое бьется для того, чтобы разносить кровь по телу, восторжествовала только в XIX веке. Поблагодарить за это мы должны многих ученых, но особенно Ричарда Лоуэра [2]. Считается, что именно он в 1669 году поставил в этом вопросе жирную точку. В дальнейшем анатомы и врачи в основном уточняли строение сердца – например, описали систему коронарных сосудов, питающих само сердце. Но вплоть до начала XIX века, насколько известно, никто не пытался разобраться, почему же оно вообще работает так, как нужно.
Управляющие сердцебиением клетки обнаружил знаменитый чешский анатом и физиолог Ян Эвангелиста Пуркинье (1787–1869) [6]. Это было далеко не первое его открытие. Именно он отыскал тормозные нейроны в коре головного мозга
