Сердце представляет собой полый мышечный орган, разделенный продольной перегородкой на правую и левую половины. Каждая из них состоит из предсердия и желудочков, отделенных фиброзными перегородками (рис. ниже).
Клапанный аппарат сердца — образование, обеспечивающее прохождение крови по сосудистой системе в одном направлении. В сердце различают створчатые клапаны между предсердиями и желудочками и полулунные — на выходе крови из желудочков в аорту и легочную артерию.
Автоматия сердца — способность сердца ритмически возбуждаться без участия регуляции центральной нервной системы. Движение крови по сосудам обеспечивается, кроме насосной функции сердца, присасывающим действием грудной клетки и динамическим сдавливанием сосудов мышц при физической работе.
Артериальная кровь движется по сосудам от сердца под воздействием давления создаваемого сердечной мышцей в момент ее сокращения. На возвратное движение крови по венам оказывает влияние несколько факторов.
Во-первых, венозная кровь продвигается к сердцу под действием сокращений скелетных мышц, которые как бы выталкивают кровь из вен в сторону сердца, при этом обратное движение крови исключается, так как клапаны, находящиеся в венах пропускают кровь только в направлении к сердцу. Механизм принудительного продвижения венозной крови к сердцу с преодолением сил гравитации под воздействием ритмических сокращений и расслаблении скелетных мышц, называется мышечным насосом. Таким образом, скелетные мышцы при циклических движениях существенно помогают сердцу обеспечивать циркуляцию крови в сосудистой системе.
Во-вторых, при вдохе происходит расширение грудной клетки и в ней создается пониженное давление, которое обеспечивает подсасывание венозной крови к грудному отделу.
В-третьих, в момент систолы (сокращения) сердечной мышцы при расслаблении предсердий в них возникает подсасывающий эффект, способствующий движению венозной крови к сердцу.
Сердце работает автоматически под контролем центральной нервной системы, волна колебаний, распространяемая по эластичным стенкам артерий в результате гидродинамического удара порции крови, выбрасываемой в аорту при сокращении левого желудочка, называется частотой сердечных сокращений (ЧСС).
Ритм работы сердца зависит от возраста, пола, массы тела, тренированности. У молодых здоровых людей частота сердечных сокращений (ЧСС) составляет 60—80 ударов в минуту. У взрослого мужчины в покое составляет 65—75 ударов/мин, у женщин на 8—10 ударов больше, чем у мужчин. У тренированных спортсменов ЧСС в покое может достигать 40—50 ударов/мин.
ЧСС менее 60 ударов/мин называется брадикардией, а более 90 — тахикардией.
Количество крови, выталкиваемой желудочком сердца в аорту при одном сокращении, называется систолическим (ударным) объемом крови, в состоянии покоя он составляет 60—80 мл. При физической нагрузке у нетренированных он возрастает до 100—130 мл, а у тренированных до 180—200 мл.
Количество крови, выбрасываемое одним желудочком сердца в течение одной минуты, называется минутным объемом крови (МОК). В состоянии покоя этот показатель равен в среднем 4—6 л. При физической нагрузке он повышается у нетренированных до 18—20 л, а у тренированных до 30—40 л.
Давление движущейся по сердечно-сосудистой системе крови обусловлено, главным образом, работой сердца, сопротивлением стенок сосудов и гидростатическими силами. В аорте и центральных артериях большого круга кровообращения давление крови (артериальное давление) в покое при систоле (момент сердечного сокращения) составляет 115—125 мм рт. ст., при диастоле (давление в момент расслабления сердечной мышцы) составляет 60—80 мм рт. ст.
По данным Всемирной организации здравоохранения, оптимальными показателями артериального давления являются цифры 120/80 мм рт. ст. Нормальным пониженным для взрослого человека является 100—110/60—70 мм рт. ст. Ниже этих величин давление является гипотоническим. К нормальным высоким показателям относятся цифры 130—139/85—89 мм рт. ст. Выше этих величин давление является гипертоническим. У людей пожилого возраста кровяное давление выше, чем у молодых; у детей оно ниже, чем у взрослых.
Величина артериального давления зависит от сократительной силы миокарда, величины МОК, длины, емкости и тонуса сосудов, вязкости крови. Под воздействием физической тренировки размеры, масса сердца увеличиваются в связи с утолщением стенок сердечной мышцы и увеличением его объема.
Мышца тренированного сердца более густо пронизана кровеносными сосудами, что обеспечивает лучшее питание мышечной ткани и ее работоспособность.