Книга: 100 великих тайн человека

ТАЙНЫ РАБОТАЮЩЕГО СЕРДЦА

ТАЙНЫ РАБОТАЮЩЕГО СЕРДЦА

Сердце – наиболее выносливый двигатель, сконструированный природой. В сутки оно совершает почти 100 тысяч ударов, за год – около 40 миллионов.

Физиологи определяют физическую работу сердца с помощью формулы: P = М ? Д ? С, где М – масса крови (в килограммах), выбрасываемой за одно сокращение, Д – давление крови в аорте, С – число сердцебиений в минуту. Если принять М=0,07, Д=2, С=72, то Р левого желудочка равняется приблизительно 100 джоулям, а правого – 33,5.

Следовательно, общая работа обоих желудочков за минуту оценивается в 133,5 джоуля, а за сутки – в 192 240 джоулей. Этой энергии вполне хватит, чтобы человека массой 64 килограмма поднять на 300-метровую высоту.

За всю жизнь сердце сокращается около 2,5 миллиарда раз и выбрасывает в аорту количество крови, достаточное для заполнения канала в 5 километров длиной, по которому мог бы спокойно проплыть большой теплоход.

Или, для сравнения, за это время сердце проделывает работу, аналогичную той, которая необходима, чтобы поднять железнодорожный состав на высоту горы Монблан.

Но при этом на питание сердца, чья масса составляет всего 1/200 веса тела, затрачивается 1/20 часть тех энергетических ресурсов, которые потребляют все органы и ткани. И ничего удивительного в этом нет: ведь обмен веществ в сердечной мышце происходит в 10–20 раз интенсивнее, чем в любом другом органе человека…

Однако, какую бы работу ни проделывало здоровое сердце, человеку все равно кажется, что его сердце стучит практически неслышно. Но на самом деле оно – довольно шумливый орган.

Человеческое сердце – уникальный насос

Во время работы сердце издает множество самых разных звуков, услышав которые, опытный врач может диагностировать десятки различных пороков. Звуки эти могут быть шипящими, скребущими, булькающими, хлопающими, гогочущими, нежно дующими, мерными, похожими на морзянку и многими другими.

Вся эта звуковая какофония долгое время оставалась для исследователей глубокой тайной. В одно время даже появилась вроде бы достаточно логичная версия, суть которой сводилась к следующему: так как сердце – это насос, а в каждом работающем насосе, как известно, находящиеся в движении клапаны издают определенные шумы, то, по аналогии, и сердечные клапаны тоже должны звучать, рождая самый невероятный набор звуков.

Однако эта гипотеза после серии исследований была опровергнута. Во-первых, выяснилось, что в вязкой среде движущейся крови клапаны сердца звуков издавать не могут. Во-вторых, и это главное, было установлено, что в течение всего лишь одного сердечного цикла и клапаны, и сердечная мышца участвуют в сорока последовательных движениях.

Более того, ученые выявили очень четкую закономерность в этих движениях, при этом также выяснив и причину многочисленных сердечных звуков…

Дело в том, что после того, как клапан закрылся, поток крови тоже внезапно останавливается, в результате чего возникает так называемый гидравлический удар. Во время этого процесса мышцы стенок, кровь, закрытые клапаны начинают вибрировать. Причем каждая из структур вибрирует на определенной частоте, как струны музыкального инструмента, настроенные на соответствующую ноту.

Ударная волна отражается от стенок клапана и уходит к стенке желудочка. Оттолкнувшись от нее, она «ударяет» по клапану, возбуждая в нем и в крови вибрацию. Именно все эти «удары» и порождают ту разнообразную гамму звуков, происхождение которых долгое время для ученых оставалось загадкой…

Большинство людей знает, сколь большое значение для определения физиологического состояния сердца имеет электрокардиограмма. Правда, она позволяет сделать анализ лишь основных параметров работы сердца, а вот ритмический рисунок ударов сердца – то есть точную последовательность его ударов и пауз, по ней определить нельзя.

Этот недостаток попытались устранить американские ученые, разработавшие компьютерную модель сердца, которая позволяет намного лучше разобраться с его тайнами. Расчеты исследователей, сделанные на основе этой модели, показали, что промежутки между ударами сердца практически никогда не совпадают. То есть, сердцебиение чем-то похоже на звуки, которые воспроизводит на ударных инструментах виртуозный музыкант, чем на монотонное тиканье часов.

И хотя профессиональный барабанщик и придерживается общего музыкального ритма, тем не менее, время от времени он намеренно допускает незначительные сбои в своей игре. Атак как свои удары по барабану он производит довольно быстро, незначительное ускорение или замедление ритма в его игре слух почти не улавливает, в то время как такие отступления самой музыкальной партии придают особое очарование. Нечто подобное происходит и с сердцем: то есть оно постоянно «импровизирует».

И вот что любопытно: оказывается, некоторая разбросанность ритма характерна как раз для здорового сердца. У людей же, страдающих болезнями сердца, ритм сердцебиения приобретает точность, сравнимую с биением часов.

Такие выводы о работе сердца ученые сделали после анализа магнитофонных записей шумовых эффектов сердца. Подтвердило выводы специалистов и исследование сердечного ритма 18 здоровых и 12 больных людей, которые страдали главным образом от тромбозов в сосудах сердца.