Взрослое сердце сокращается около 100 тысяч раз в сутки. На каждое сокращение уходит энергия, и в сумме за день набегает примерно 700–800 килокалорий — это около 3000–3300 килоджоулей.
Сердце — единственный орган, который мы слышим. Оно стучит в груди, отзывается на страх, бежит быстрее от радости и замирает от неожиданности. Мы привыкли думать, что знаем о нём всё. Но оказывается, этот орган-насос размером с кулак способен удивить.
29 сентября отмечается Всемирный день сердца. К этой дате aif.ru подобрал факты, которые заставляют взглянуть на него иначе.
Энергии хватит на 30 зарядок смартфонаВзрослое сердце сокращается около 100 тысяч раз в сутки. На каждое сокращение уходит энергия, и в сумме за день набегает примерно 700–800 килокалорий — это около 3000–3300 килоджоулей.
Старший научный сотрудник кафедры «Химия и биотехнология» ПНИПУ, кандидат медицинских наук Валерий Литвинов переводит эту величину в понятные аналогии: такого запаса энергии хватило бы, чтобы вскипятить 8–10 литров воды, проработать 40–50 часов за ноутбуком, зарядить смартфон примерно 30 раз и даже проехать около 30 километров на автомобиле.
При этом КПД сердца оставляет желать лучшего — от 10 до 25% в зависимости от нагрузки.
«Основная часть энергии, которую орган получает из питательных веществ, уходит в тепло, а не превращается в механическую работу по перекачиванию крови, — добавляет специалист. — И даже в таких условиях сердце ухитряется много лет трудиться без единой паузы, пропуская сквозь себя миллионы литров крови и снабжая кислородом каждую клетку организма. Для биологической системы, не знающей отдыха и не имеющей права на передышку, это вовсе не изъян, а доказательство поразительной надёжности».
Импульс создают натрий, кальций и калий
Сердце функционирует автономно: оно само создаёт импульсы и способно сокращаться даже вне организма. За это отвечает синусовый узел — маленький участок в правом предсердии, работающий как встроенный генератор.
Доцент кафедры «Химия и биотехнология» ПНИПУ, кандидат медицинских наук Сергей Солодников объясняет механизм так. Внутри клеток узла больше отрицательно заряженных ионов калия, а снаружи — положительно заряженных ионов натрия и кальция. В определённый момент эти ионы проникают внутрь, и заряд клетки на мгновение меняется с минуса на плюс.
«Так возникает электрический импульс. Он разбегается по всему сердцу и побуждает его сокращаться. Цикл повторяется сам собой — в состоянии покоя примерно 60–80 раз в минуту», — говорит Солодников.
Именно поэтому для сердца необходим правильный баланс калия, натрия и кальция. Если их содержание нарушается, орган теряет ритм.
Сорок тысяч нейронов следят за ритмом
У сердца имеется собственный «мини-мозг» — около 40 тысяч нейронов, руководящих его работой. Главное их отличие от нейронов головного мозга состоит в том, что они не связаны с сознанием, мышлением, памятью и эмоциями. Их задача более узкая, но при этом жизненно необходимая: это тонкая подстройка ритма и силы сокращений в режиме реального времени.
По словам Сергея Солодникова, нейроны сердца постоянно улавливают сигналы от двух нервных систем. Симпатическая — это своего рода педаль газа. Она включается при нагрузке или опасности, когда в крови растёт уровень адреналина, и даёт команду ускорить и усилить сердцебиение. Парасимпатическая — это «тормоз». Она активна в покое, во время сна и после приёма пищи: замедляет сердце и помогает ему восстанавливаться.
Если ритм не будет соответствовать обстановке, сердце либо не выдержит нагрузки, либо станет работать вхолостую, изнашиваясь раньше времени. Именно поэтому эти нейроны играют критическую роль в правильной регуляции работы главного насоса организма.
Молочная кислота вместо топливаСердце способно «питаться» тем, что остальные органы выбрасывают как отходы. Когда человек бежит или усиленно тренируется, скелетные мышцы вырабатывают лактат — то самое вещество, которое прежде называли «молочной кислотой» и обвиняли в мышечной боли. Сердце же извлекает его из крови и сжигает в качестве топлива.
«Во время тяжёлой нагрузки лактат может покрывать до 75–100% всей энергии, которая нужна нашему сердцу, — отмечает Валерий Литвинов. – Оно захватывает его с помощью специальных белков на поверхности клеток и тратит на сжатие и разжатие. В итоге сердце получает готовое топливо, а организм избавляется от вещества, которое иначе ускоряло бы утомление мышц. Получается двойная выгода».
Рак сердца — почти невозможенПервичные опухоли — это новообразования, которые изначально зарождаются в самом органе, а не проникают туда в виде метастазов из другого места. Для сердца подобные случаи — исключительная редкость: они составляют менее 0,1% от всех онкологических заболеваний. И этому есть объяснение.
«Опухоли появляются из-за мутаций при делении клеток. Ткани, где деление идёт часто — кожа, кишечник — более уязвимы. А клетки сердечной мышцы практически полностью прекращают делиться в первые месяцы жизни. Именно поэтому шансы накопить мутации, приводящие к раку, крайне невелики», — рассказывает Валерий Литвинов.
Куда чаще в сердце обнаруживают не первичную опухоль, а метастазы, проникшие из других органов. Причина в том, что за минуту через сердце проходит весь объём циркулирующей крови, поэтому раковые клетки, оторвавшиеся от злокачественного новообразования в другом органе, без труда попадают туда.
Иными словами, если человек полностью здоров, рак сердца ему, скорее всего, не угрожает. А вот при наличии проблем с каким-либо органом стоит внимательнее обследовать и сердце.
Когда сердце справаПримерно у одного человека из 10 тысяч большая часть сердца находится не слева, а в правой половине грудной клетки. Эта называется декстрокардия.
Различают три основных её вида. Первый — истинная декстрокардия, при которой орган представляет собой зеркальное отражение нормального. Второй — изолированная: всё сердце располагается в правой половине грудной клетки, тогда как остальные внутренние органы остаются на своих обычных местах. И третий — декстропозиция, то есть смещение нормально сформированного сердца, вызванное внешними причинами: опухолью, давлением диафрагмы, грыжей, заболеваниями лёгких или искривлением грудной клетки.
«Если сердце лишь смещено вправо, но все его камеры и клапаны сформированы правильно, оно функционирует совершенно нормально. Такие люди живут обычной жизнью, занимаются спортом, становятся родителями. Риск заболеваний у них такой же, как и у всех прочих. Опасность появляется лишь в тех случаях, когда правостороннее сердце сочетается с другими врождёнными пороками или аномалиями внутренних органов. Подобные сочетания способны нарушать нормальный ток крови и нередко требуют нескольких хирургических вмешательств», — поясняет Валерий Литвинов.
Есть и сугубо практический момент: если обладатель такого сердца окажется в больнице, медики должны быть осведомлены об этой его особенности — ведь стандартные точки для прослушивания, снятия ЭКГ и проведения реанимационных мероприятий у него будут зеркальными.