Silny jak serce
Ludzkie serce to niewiarygodny narząd: w ciągu życia
kurczy się średnio 2,5 miliarda razy, przepompowując
100 basenów krwi. Trudno w to uwierzyć, ale odkrycia,
że serce pompuje krew, dokonano dopiero w XVII wieku.
Postęp nauki sprawił, że o budowie i pracy serca wiemy
dziś niemal wszystko. A mimo to pierwsze sztuczne serce
mieszczące się w klatce piersiowej powstało dopiero kilka
lat temu.
CENTRUM NAUKI
KOPERNIK
Eksperymentuj!
Trochę teorii
żyła główna
żyła główna
górna
górna
Anatomia serca
Nonadrenalina, hormon wydzielany
zastawka
aorta
przez nerwy współczulne, przyspiesza
tętnicy płucnej
jego pracę, a acetylocholina, wydzie-
lana przez nerwy przywspółczulne
 spowalnia. Na tempo pracy serca
tętnica płucna
węzeł zatokowo-
wpływają też zmiany temperatury.
-przedsionkowy
rozgałęzienie W czasie choroby, kiedy mamy wy-
żył płucnych
soką gorączkę, liczba uderzeń mo-
że dojść nawet do 100 na minutę.
Analogicznie, kiedy nasz organizm
zastawka
lewy
trójdzielna ulega wychłodzeniu, tempo pracy
przedsionek
serca spada.
Zdarza się, że serce kurczy się nie-
prawy
p
p
miarowo. Ratunkiem w takiej sytuacji
przedsionek
p
jest wszczepienie choremu elektro-
nicznego rozrusznika. Jest to małe
przegroda
pudełeczko, które umieszcza się pod
zastawka
prawa komora obojczykiem, a odchodzące od niego
dwudzielna
przewody doprowadzone są do ser-
ca. Impulsy elektryczne generowane
lewa komora
przez urządzenie wspomagają bicie
serca, nadając odpowiedni rytm jego
Krew wpływa do serca żyłami, a wypływa z niego do tętnic. Cykliczne działanie serca skurczom.
rozpoczyna się skurczem przedsionków. Krew przelewa się do komór przez otwarte Ogromna praca, jaką wykonuje ser-
zastawki. Następnie przedsionki rozkurczają się, napełniając się krwią z żył, natomiast ce, powoduje, że musi ono mieć za-
komory zaczynają się kurczyć. Skurcz komór jest znacznie mocniejszy, a wzrost ciśnienia pewnioną stałą dostawę substancji
powoduje otwarcie kolejnych zastawek i wyrzucenie krwi do tętnic. Przy rozkurczu odżywczych i tlenu. Paradoks pole-
ciśnienie spada, zastawki zamykają się, a krew nie może się cofnąć ga na tym, że choć serce przetacza
ogromne ilości krwi, samo z niej nie
asze serce wcale nie wygląda Krew przepływa przez serce tylko korzysta. Może polegać jedynie na
Njak walentynkowy symbol miło- w jednym kierunku. Jest to możliwe  bocznych dostawach  życiodajne
ści. Podobne jest raczej do zwiniętej dzięki zastawkom, które rozdzielają substancje dostarczane są do komórek
w pięść dłoni. Wbrew powszechne- poszczególne części serca. W wyniku serca poprzez naczynia krwionośne,
mu przekonaniu serce nie leży wcale chorób (lub wad wrodzonych) zastaw- zwane wieńcowymi. Gdy naczynia te
z lewej strony, lecz prawie dokładnie ki mogą ulec uszkodzeniu i wówczas zostaną zwężone lub zatkane przez
pośrodku klatki piersiowej, za most- część krwi będzie się cofać, co po- płytki tłuszczu i białka, część serca
kiem, w okolicy zwanej śródpiersiem. garsza wydajność serca. Na szczę- zostaje pozbawiona krwi. Ten sam
Nasz najważniejszy mięsień składa się ście problem ten można skorygować, efekt może spowodować pęknięcie
z czterech jam: dwóch przedsionków wszczepiając operacyjnie sztuczne tętnicy wieńcowej. Stan ten nazywamy
i dwóch komór. zastawki. zawałem. Jeżeli chory szybko nie uzy-
Serce jest zbudowane ze specjalnej Dlaczego serce bije? Impulsy elek- ska pomocy, w ciągu kilku kilkunastu
tkanki mięśniowej, której próżno by tryczne powodujące skurcz komórek minut, niedotleniona część mięśnia
szukać gdziekolwiek poza tym orga- mięśniowych wysyła główny  roz- sercowego ulega nieodwracalnemu
nem. Na czym polega jej niezwykłość? rusznik serca, czyli węzeł zatokowo- uszkodzeniu  martwicy.
Zdaje się ona nie mieć żadnych wad. -przedsionkowy. Jest on zbudowany Do diagnozowania pracy serca naj-
Mięśnie poprzecznie prążkowane, któ- ze zmodyfikowanych komórek mię- częściej używa się elektrokardiogra-
re pozwalają nam na wykonywanie śniowych, które dzięki zdolności do fii (EKG). Jest to badanie rejestrujące
świadomych ruchów, są zdolne do samoistnej depolaryzacji powodują elektryczną aktywność serca, a samo
szybkiej reakcji, ale łatwo się męczą. skurcze serca. Węzeł zatokowo-przed- urządzenie to nic innego jak czuły
Mięśnie gładkie, które pracują nieza- sionkowy znajduje się w górnej części galwanometr. Elektrody zamocowane
leżnie od naszej woli i budują ściany serca, w pobliżu ujścia żyły głównej na skórze klatki piersiowej pozwala-
przewodu pokarmowego czy moczo- górnej do prawego przedsionka. Stąd ją na ocenę rytmu i częstości pracy
wodu, są odporne na zmęczenie, ale sygnał o skurczu przesyłany jest do serca. EKG umożliwia również wy-
poruszają się niezwykle wolno. Serce dalej położonych części serca. Dlatego krycie uszkodzenia mięśnia sercowe-
łączy ich najlepsze cechy  nigdy się najpierw kurczą się przedsionki, a na- go u osób, które przeszły lub właśnie
nie męczy i potrafi szybko się kurczyć. stępnie skurcz obejmuje komory. Czę- przechodzą zawał serca. Na podstawie
Dzięki temu może sprawnie przepom- stość skurczów serca regulowana jest zapisu EKG można też ocenić wielkość
powywać krew. na drodze nerwowej i hormonalnej. komór serca.
Eksperymentuj!
Fot. AbioMed Inc., archiwum; rys. Małgorzata Świentczak
O historii
icie serca było już opisywane przez
BHipokratesa (ok. 460 377 roku
p.n.e.), który potrząsając chorym cier-
piącym na  wodę w boku , usłyszał
pluskanie w klatce piersiowej.
W 1816 roku Rene Laennec, fran-
cuski lekarz, przypadkiem wymyślił
przyrząd do osłuchiwania chorych.
Prawdopodobnie miało to miejsce
w czasie badania młodej pacjentki
o obfitych kształtach. Lekarz zwinął
zeszyt w trąbkę i przyłożył go do piersi
pacjentki, by lepiej usłyszeć bicie jej
serca. Tak powstał pierwszy stetoskop.
Jego nazwa pochodzi od greckich
słów stethos  pierś, wnętrze i sko-
pein  oglądać.
Od zwiniętego zeszytu, poprzez
wydrążony w środku drewniany
walec, stetoskop ewoluował w słu-
chawkę i przewody uszne. Począt-
kowo słuchawka wykonywana była
z drewna, kości słoniowej lub porce- Za wynalazcę stetoskopu uważany jest żyjący w XVIII wieku francuski lekarz
lany i połączona z dwoma oddziel- Rene Laennec
nymi przewodami. W 1961 roku
amerykański kardiolog z Harvardu przewodem. Taki właśnie stetoskop dr. Littmanna firma Cardiosonics Inc.
dr David Littmann zaprojektował po niewielkich tylko modyfikacjach 1 kwietnia 1967 roku została ona
i opatentował konstrukcję lżej- stosowany jest do dzisiaj. Nie pro- kupiona przez firmę 3M, obecnego
szego stetoskopu z pojedynczym dukuje go już jednak założona przez właściciela patentu.
Współczesne zastosowania
ierwszy model sztuczne- potężnymi maszynami ustawionymi
Pgo serca skonstruował przy łóżku chorego.
w 1951 roku amerykański Dziś dzięki miniaturyzacji udało się
chirurg John Heysham opracować sztuczne serce, które moż-
Gibbon. Dzięki niemu uda- na wszczepić choremu. Osiągnięcia
ło się utrzymać pacjenta tego dokonali naukowcy z firmy Abio-
przy życiu przez 80 minut. Med w Massachusetts. Skonstruowane
W 1982 roku powstało przez nich urządzenie  AbioCor  wa-
sztuczne serce, które ży niespełna 1000 g. 5 września 2006
działało przez roku ta sztuczna pompa uzyskała po-
16 tygodni. Me- zytywną opinię Amerykańskiej Agencji
chanizm pompy ds. Żywności i Leków (Food and Drug
ważył  baga- Administration), znanej z rygorystycz-
tela  100 kg! nych przepisów. Opinia ta jest uznawa-
Oba pierwsze na za wyznacznik jakości. Pierwszym
sztuczne serca były pacjentem, któremu eksperymentalnie
wszepiono AbioCor, był Robert Tools
Sztuczne serce AbioCor ma  59-letni żołnierz piechoty morskiej,
nad swoimi poprzednikami któremu z powodu zaawansowanej
tę przewagę, że mieści się choroby serca został miesiąc życia.
w klatce piersiowej pacjenta. Operacja odbyła się 2 lipca 2001 ro-
Poprzednie urządzenia tego ku, a pacjent przeżył z nowym sercem
typu ważyły nawet 100 kg jeszcze 151 dni.
Eksperymentuj!
A to ciekawe
słonia bije 30 razy na minutę, więc
wykona w ciągu całego 65-letniego
życia 1 000 000 000 uderzeń. Serce
myszy też wykona miliard uderzeń,
ale ponieważ bije 700 razy na minutę,
zwierzątko żyje niecałe trzy lata. Wy-
jątkiem jest człowiek, którego mięsień
sercowy podczas całego życia kurczy
się 2,5 miliarda razy.
Serce noworodka ma masę 20 gra-
mów i kurczy się z prędkością 120 160
razy na minutę. U dorosłego człowie-
ka waży niecałe 0,5 kg i wykonuje
60 90 uderzeń na minutę. U osób
uprawiających sport serce przerasta,
mięsień (zwłaszcza lewej komory) robi
się grubszy, ma więcej włókien. Dla-
tego podczas skurczu wypompowuje
więcej krwi (mniej zostaje komorze),
asi przodkowie długo nie zdawa- angielskiego lekarza Williama Harveya. dzięki temu serce może kurczyć się
Nli sobie sprawy z tego, że krew Prowadzone przez niego eksperymenty rzadziej i rezultacie mniej się męczy. Za
i serce mają ze sobą coś wspólnego. polegały na zakładaniu opasek ucisko- duży wysiłek może prowadzić jednak
Galen, rzymski lekarz greckiego po- wych i sprawdzaniu, w którą stronę do nadmiernego rozrostu serca, a to
chodzenia żyjący ok. 130 200 n.e., płynie krew w nabrzmiałych żyłach. sprawia, że za grubego mięśnia nie
opisał co prawda układ krwionośny, Przeprowadził on także wiele sekcji nadążają odżywiać naczynia wieńcowe
ale nie rozszyfrował prawidłowo spo- zwierząt. Rezultaty swoich doświad- i częściej dochodzi do niedokrwienia
sobu, w jaki krew krąży po organizmie czeń opisał w dziele zatytułowanym (potem do zawałów).
człowieka.  Exercitatio Anatomica de Motu Cordis W niektórych starożytnych kulturach
Na opis krążenia zgodny ze współ- et Sanguinis in Animalibus . wierzono, że zjedzenie serca wojow-
czesną medycyną trzeba było czekać Liczba uderzeń serca ssaków jest nika lub drapieżnego zwierzęcia, np.
aż do 1628 roku. Związek bicia serca w przybliżeniu stała w ciągu całego lwa, umożliwia przejęcie ich odwagi
z krążeniem krwi został odkryty przez ich życia, niezależnie od gatunku. Serce i waleczności.
Więcej doświadczeń
W internecie
1. Najprostszy stetoskop Przykładając palce do
można zro- tętnicy szyjnej można wy-
bić, zwijając czuć pracę własnego ser- Polskie Towarzystwo Kardiologiczne
w trąbkę ca i sprawdzić, o ile ude- www.ptkardio.pl
zeszyt lub rzeń w ciągu minuty rośnie tętno po intensywnym
czasopismo. wysiłku fizycznym  przysiadach czy bieganiu. Wszystko o sercu (i nie tylko)
www.smm.org
2. Serce  pompa w słoiku. Potrzebne będą: słoik, balon, dwie słomki, woda, mied- Biblioteka elektrokardiografii
nica. Słoik należy wypełnić wodą do połowy i wstawić do miednicy. Obciętą szyjkę www.ecglibrary.com
balonika przytwierdzić do słomki (rys. 3b), a pozostałą część balonika naciągnąć na
słoik. Poprzez dwie małe dziurki w baloniku wprowadzić słomki do słoika (rys. 3d). Choroby serca
Teraz wstawiamy słoik do miski i naciskamy na naciągnięty balonik (rys. 3e). www.rewsmedica.pl/serce.html
Historia stetoskopu
http://solutions.3m.com/wps/
portal/3M/en_us/Littmann/stethosco-
pe/products/history
www.kopernik.org.pl
CENTRUM NAUKI
KOPERNIK
Eksperymentuj!
Fot. Corbis 2x; rys. Małgorzata Świentczak