(हार्ट). शरीरातील अत्यंत महत्त्वाचे इंद्रिय. बहुसंख्य प्राण्यांमध्ये हृदय हे स्नायूंनी बनलेले इंद्रिय आहे. या इंद्रियाचे सतत स्पंदन म्हणजेच आकुंचन आणि शिथिलन होते. हृदयाच्या स्पंदनामुळेच रक्ताभिसरण संस्थेतील रक्तवाहिन्यांतून रक्त शरीराच्या इतर भागांकडे पंप होत असते. हृदयातून बाहेर पडलेल्या रक्तामधून शरीराकडे ऑक्सिजन आणि पोषक द्रव्ये, तर फुप्फुसांकडे चयापचय क्रियेत तयार झालेले कार्बन डायऑक्साइडसारखे टाकाऊ पदार्थ वाहून नेले जातात. सामान्यपणे हृदयाकडे शिरांवाटे कमी ऑक्सिजनयुक्त रक्त येते. ते रक्त फुप्फुसाकडे पंप केले जाते. फुप्फुसामध्ये या रक्तात ऑक्सिजन मिसळला जातो आणि हे रक्त परत हृदयाकडे येते. असे फुप्फुसाकडून आलेले ऑक्सिजनमिश्रित रक्त हृदयाकडून धमन्यांवाटे शरीराच्या वेगवेगळ्या भागांकडे पंप केले जाते.
हृदय ही एक स्नायूंपासून बनलेली पिशवी आहे. सस्तन प्राणी आणि पक्षी यांच्या हृदयाचे चार कप्पे असतात. हे चार कप्पे हृदयाच्या बाह्यभागावर दिसणाऱ्या उभ्या व आडव्या खोबणींवरून स्पष्ट दिसून येतात. हृदयाच्या वरच्या कप्प्यांना अनुक्रमे उजवे अलिंद व डावे अलिंद, तर खालच्या कप्प्यांना अनुक्रमे उजवे निलय व डावे निलय म्हणतात (पाहा : हृदयाचे चित्र). शीर्षपाद (सेफॅलोपोडा) वर्गातील ऑक्टोपस व स्क्विड (लोलिगो) यांच्यात तीन हृदये असतात. हॅगफिश माशाला एक हृदय असून संपूर्ण शरीरभर रक्ताचे परिवहन करण्याकरिता तीन सहायक पंप असतात. उभयचर प्राणी फुप्फुसाच्या व त्वचेच्या मदतीने ऑक्सिजन शरीरात घेतात. बेडूक व भेक यांसारख्या प्राण्यांमध्ये तीन कप्प्यांचे (दोन अलिंद व एक निलय) हृदय असते. फुप्फुस नसलेल्या सॅलॅमँडरमध्ये अलिंदाला दोन भागांत विभाजित करणारे पट नसते. त्यामुळे त्याच्यात एक अलिंद व एक निलय असे दोन कप्प्यांचे हृदय असते. माश्यांमध्ये दोन कप्प्याचे (एक अलिंद व एक निलय) हृदय असते. कीटकांमध्ये बहुतेकदा रक्तलसिका (रक्तसदृश्य असा द्रव) पंप करणारी नळीसारखी रचना संपूर्ण शरीरभर असते. झुरळाचे हृदय तेरा कप्प्यांचे असते. मगरीचा अपवाद वगळता सरपटणाऱ्या प्राण्यांच्या हृदयाला तीन कप्पे असतात. मगरीचे हृदय चार कप्प्यांचे असून कप्प्याच्या भिंतीला छिद्र असते.
हृदयात झडपा असल्याने रक्तप्रवाह एकाच दिशेने होतो; उलट दिशेने होत नाही. हृदय एका संरक्षक आवरणात म्हणजेच हृदयावरणात बंद असून या आवरणाला तीन स्तर असतात; बाहेरचा अधिहृद्स्तर म्हणजेच हृदावरण, मधला स्नायुस्तर म्हणजे हृद्स्नायुस्तर आणि आतला अंत:स्तर. अंत:स्तर हा शरीरातील रक्तवाहिन्या किंवा लसिकावाहिन्या यांचा अंत:स्तर ज्या पेशींनी बनलेला असतो, त्याच पेशींनी बनलेला असतो.
स्थान, आकार व आकारमान : हृदय (छातीच्या पोकळीत) उरोस्थी आणि बरगड्यांच्या मागे, दोन्ही फुप्फुसांच्या दरम्यान अंशत: झाकलेले असते. ते आकाराने काहीसे लांबट तिकोनी असून त्याचा वरचा भाग (मूळ) रुंद असतो. हा भाग उरोस्थीच्या तिसऱ्या बरगडीशी झालेल्या सांध्याच्या मागे सुरू होतो. हृदय तेथून डावीकडे पसरलेले असून त्याचे खालचे टोक डाव्या बाजूला पाचव्या व सहाव्या बरगड्यांच्या मध्यभागी असते. डाव्या स्तनापासून खाली सरळ उभी रेषा काढली, तर हृदयाचे खालचे टोक त्या रेषेच्या आत २ सेंमी. असते. हृदयाचे खालचे टोक (अग्र) कठीण स्नायूंनी बनलेले असते. प्रौढ मनुष्याच्या हृदयाची लांबी (मुळापासून अग्रापर्यंत) सु. १२ सेंमी., रुंदी ८-९ सेंमी. आणि जाडी ६ सेंमी. असून वजन २३०–३४० ग्रॅ. असते.
रचना व कार्य : हृदयाच्या भिंतीचा हृद्स्नायुस्तर एका विशिष्ट प्रकारच्या रेखित परंतु अनैच्छिक स्नायूंपासून बनलेला असून त्याला आतून अंत:स्तराचे अस्तर, तर बाहेरून हृदावरण असते. हृदावरण दुहेरी असून त्याचा आतला थर हृदयाला घट्ट चिकटलेला असतो, तर बाहेरचा थर तंतुमय असतो. या दोन थरांमधील पोकळीत हृदावरण जल असते. दोन्ही थरांचा पृष्ठभाग गुळगुळीत असून हृदावरण जलामुळे ते थर एकमेकांवर घासले जात नाहीत. तसेच छातीला बाहेरून काही इजा झाली, तर हृदावरणाच्या या रचनेमुळे हृदयाला त्या इजेची बाधा सहसा होत नाही. हृदावरणाचा बाहेरचा थर वरच्या बाजूला महाधमनी आणि महाशिरा यांच्या भित्तिकेशी एकजीव असून खालच्या बाजूला मध्यपटलाच्या डावीकडे चिकटलेला असतो. अशा या दोन बंधनांमुळे हृदय वक्षगुहेत भक्कम बसलेले असते.
हृद्स्नायुस्तरामध्ये दोन प्रकारच्या पेशी असतात : (१) स्नायुपेशी : या आकुंचनक्षम असून हृद्स्नायुस्तराच्या सु. ९९% पेशी याच असतात. (२) गतिकारक पेशी : यांची संख्या केवळ १% असून या पेशी स्नायुपेशींपेक्षा कमी आकुंचनक्षम असतात. तसेच या पेशी विद्युतवाहक असल्याने हृदयाच्या विद्युत संवहन व्यवस्थेचा भाग असतात. हृदयाचे स्नायू रेखित असले तरी कंकाल स्नायूंपेक्षा वेगळे असतात. प्रत्येक स्नायुपेशीला एकच केंद्रक असते आणि पेशी शाखित असते. या पेशी एकमेकांना जोडलेल्या असून एका पेशीचे टोक आणि दुसऱ्या पेशीची सुरुवात यात केवळ एक पातळ चकती म्हणजेच अंतर्विष्ट बिंब असते. या चकत्यांमुळे अलिंदांच्या किंवा निलयांच्या सर्व पेशी एकसंध अशा संपेशिकेसारख्या (सिंसायटिअम) काम करतात. एका ठिकाणी निर्माण झालेले विद्युतस्पंद सर्व कप्प्यांमध्ये झपाट्याने पसरण्यासाठी ही रचना उपयोगी ठरते.
उजव्या अलिंदाला तीन द्वारे असतात; त्यांपैकी दोन महाशिरांची असून वरच्या ऊर्ध्वमहाशिरेवाटे शरीराच्या वरच्या भागातील रक्त अलिंदात येते आणि खालच्या अधोमहाशिरेवाटे खालच्या भागांतील रक्त अलिंदात जाते. तिसरे द्वार अलिंद-निलय यांच्या दरम्यान विभाजकपटात असून त्यामार्गाने अलिंदात जमा झालेले रक्त त्याच्या आकुंचनामुळे निलयात उतरते. या द्वाराशी ‘त्रिदली झडप’ असते आणि या झडपेमुळे उजव्या निलयात आलेले रक्त अलिंदात परत फिरत नाही.
उजवे निलय हे उजव्या अलिंदाखाली असून त्याला दोन द्वारे असतात; एक, उजवे अलिंद-निलय द्वार आणि दोन, फुप्फुस-धमनी द्वार. या फुप्फुस-धमनी द्वारातून उजव्या निलयातील रक्त फुप्फुसांकडे जाते. या द्वारावर असलेल्या अर्धचंद्राकृती झडपेमुळे फुप्फुस-धमनीत शिरलेले रक्त उजव्या निलयात मागे फिरत नाही.
उजव्या निलयापासून निघणाऱ्या फुप्फुस-धमनीच्या पुढे दोन शाखा होऊन एक उजवी व दुसरी डाव्या फुप्फुसाकडे जाते. जेव्हा उजव्या निलयाचे आकुंचन होते, तेव्हा तेथील रक्त या शाखांमधून दोन्ही फुप्फुसांमध्ये जाते. तेथे या रक्तात हवेतील ऑक्सिजन शोषला जाऊन रक्त शुद्ध म्हणजेच ऑक्सिजनयुक्त होते आणि त्यातील कार्बन डायऑक्साइड बाहेर पडतो. असे शुद्ध झालेले रक्त फुप्फुस शिरांच्याद्वारे हृदयाकडे परत डाव्या अलिंदात येते. प्रत्येक फुप्फुसांतून दोन फुप्फुस शिरा निघून, एकूण चार शिरा डाव्या अलिंदाच्या मागच्या बाजूने चार द्वारांनी रक्त आणतात. या चार द्वारांशिवाय डाव्या अलिंदात आणखी एक द्वार असून त्यावाटे रक्त डाव्या निलयात उतरते. या डाव्या अलिंद-निलय द्वारावर एक ‘द्विदल झडप’ असून तिच्यामुळे डाव्या निलयात उतरलेले रक्त परत अलिंदाकडे फिरत नाही.
डाव्या निलयापासून महाधमनी निघते. डाव्या निलयाचे आकुंचन झाले की, तेथील रक्त महाधमनीत शिरते. महाधमनीच्या द्वाराशी अर्धचंद्राकृती महाधमनी झडप असते, ज्यामुळे रक्त निलयाकडे मागे फिरत नाही. महाधमनीतील या झडपेच्या वरच्या भागातून दोन शाखा निघतात. त्यांपैकी एक हृदयाच्या उजव्या बाजूस, तर दुसरी डाव्या बाजूस रक्त पुरविते. हृदयाच्या बाह्यभागावरील खोबणीतून या दोन हृदयधमन्या हृद्स्नायूंना रक्त पुरवतात. या खोबणीतच हृदयाच्या स्नायूतील अशुद्ध (ऑक्सिजनविरहीत) रक्त नेणाऱ्या हृदयशिरा असतात, ज्यांद्वारे अशुद्ध रक्त महाशिरेत पोहोचते.
डाव्या निलयातील ऑक्सिजनयुक्त रक्त महाधमनीत जोराने ढकलण्याचे कार्य निलयाच्या आकुंचनामुळे होते. महाधमनीपासून अनेक शाखा व उपशाखा निघून त्यांच्याद्वारे शरीराला ऑक्सिजनयुक्त रक्त पुरवले जाते. सर्व शरीराला रक्त पोहोचवायचे असल्याने डाव्या निलयाच्या भित्तीतील स्नायू जाड व शक्तिशाली असतात. उजव्या निलयाला मात्र फुप्फुसापर्यंतच रक्त ढकलायचे असल्याने त्याच्या भित्ती त्यामानाने कमी जाड असतात. तसेच दोन्ही अलिंदांना लगतच्या निलयांमध्ये रक्त ढकलायचे असल्याने त्यांच्या भित्तींची जाडी कमी असते.
निलयांच्या स्नायूंचे जे स्नायुतंतू निलयांच्या पोकळीत आलेले असतात, त्यांना ‘अंकुरक स्नायू’ म्हणतात. यांच्या टोकांपासून ‘कंडरीय रज्जू’ निघतात. हे रज्जू द्विदल तसेच त्रिदल झडपांच्या कडांना घट्ट चिकटलेले असतात. निलयाचे आकुंचन होते, तेव्हा दले मिटून झडपा बंद होतात. त्या वेळी निलयांतील रक्ताच्या दाबाच्या जोराने ती दले अलिंदांत ढकलली जाऊ नयेत, म्हणून अंकुरक स्नायूंचे आकुंचन होऊन कंडरीय रज्जू ताणले जातात. परिणामी दले घट्ट मिटल्याने ती अलिंदांत ढकलली जात नाहीत.
शरीरातील कंकालीय रेखित स्नायूंच्या तुलनेत हृद्स्नायुस्तराचे आकुंचन सावकाश होत असते. जसे, अलिंदासाठी हा कालावधी सु. ०.२ सेकंद, तर निलयासाठी ०.३ सेकंद असतो. या दीर्घ आकुंचनामुळेच रक्त पंप करण्याची क्रिया नियमितपणे व समाधानकारकपणे घडून येते.
हृदयाची पंपक्रिया म्हणजेच स्पंदन एका ठरावीक लयीत होत असते. हृदयाचे स्पंदन म्हणजे आकुंचन आणि शिथिलन (रिलॅक्सेशन) यांचे चक्र. या स्पंदनाची लय राखण्याचे काम शिरानाल-अलिंद गाठ (सायनो-ऍट्रिअल नोड) करत असते. ही गाठ म्हणजे गतिकारक पेशींचा गुच्छ असून तिला ‘लिम्युलस गुच्छिका’ असेही म्हणतात. हृदयाच्या मागच्या भागात, जेथे ऊर्ध्वमहाशीर उजव्या अलिंदात शिरते, तेथे ही गाठ असते. ती शरीराच्या विश्रांत अवस्थेत मिनिटाला ७०–८० या दराने नियमित विद्युतस्पंद निर्माण करीत असते आणि हे स्पंद हृदावरणातील गतिकारक पेशींपासून बनलेल्या विद्युतसंवाहकी तंतूंच्या जाळ्यात आणि तेथून हृदयाच्या स्नायुपेशींत पसरत असतात आणि हृदयाचे आकुंचन घडवून आणतात.
शिरानाल-अलिंद गाठीत निर्माण झालेला स्पंद प्रथम दोन्ही अलिंदांच्या स्नायूंमध्ये पोहोचतो. त्यामुळे दोन्ही अलिंद आकुंचित होतात. पुढे ही विद्युतसंवेदना अलिंदस्नायूमधून ‘अलिंद-निलय ग्रंथी’त एकत्रित होते. ही ग्रंथी (गाठ) उजव्या अलिंदाच्या तळाशी त्रिदली झडपेजवळ असते. ही ग्रंथी ती संवेदना थोड्याशा विलंबाने पुढे विद्युतसंवाहकी तंतूंच्या ‘अलिंद-निलय-स्नायू-समूह मार्गाकडे’ पाठवते, जेथून ती दोन्ही निलयांमध्ये पसरते. या समूहातील विद्युतसंवाहकी तंतू आंतरनिलय भित्तींमध्ये शिरून त्यांच्या दोन शाखा होतात आणि उजव्या तसेच डाव्या निलयांच्या स्नायूंचे आकुंचन घडवून आणतात. अलिंद-निलय ग्रंथीच्या ठिकाणी विद्युतसंवेदनेला जो विलंब होतो, त्याचमुळे अलिंद व निलय यांचे आकुंचन एकावेळी न होता आधी अलिंदांचे नंतर निलयांचे असे होते.
अलिंदातून निलयात रक्त जाण्याची क्रिया सर्वस्वी त्याच्या आंकुचनावर अवलंबून नसते. आकुंचन सुरू होण्याआधी त्यातील जवळजवळ ७५% क्रिया घडून येते आणि आकुंचनामुळे ती पूर्ण होते. अलिंदाच्या आकुंचनाची उपयुक्तता, विशेषत: हृदय जेव्हा अतिरिक्त क्षमतेचा वापर (उदा., व्यायाम करीत असताना) करीत असते, तेव्हा दिसून येते. ही क्षमता विश्रांत स्थितीच्या ३-४ पट असू शकते. विश्रांत अवस्थेत हृदयातून महाधमनीमध्ये दर मिनिटाला ५-६ लिटर (स्त्रियांमध्ये १०–२०% कमी) रक्त प्रवेश करते.
हृदय चक्र : हृदय साधारणपणे दर मिनिटाला ७०–८० वेळा आकुंचन-शिथिलन (स्पंदन) पावते आणि प्रत्येक आकुंचनाबरोबर डाव्या निलयातील रक्त महाधमनीतून पंप केले जाते. महाधमनीतून रक्त पुढेपुढे त्या धमनीच्या लहानलहान शाखांपर्यंत जाते, तेव्हा त्या-त्या धमन्या प्रसरण पावतात. या प्रसरणालाच ‘नाडी’ म्हणतात. धमनीच्या खाली जेथे हाड असते तेथे तिचे प्रसरण सुलभपणे समजू शकते. उदा., मनगटामध्ये धमनी त्वचेलगत असून तिच्याखाली हाड असल्याने त्या धमनीचे स्पंदन सहज कळते.
हृदयाचे स्पंदन सतत चालू असते. स्नायूंचे आकुंचन होऊन गेल्यावर प्रसरण (शिथिलन) होते, तेवढा वेळच त्यांना विश्रांती मिळू शकते. हृदयाच्या स्पंदनाचा दर जेव्हा मिनिटाला ७०–८० असतो, तेव्हा एक चक्र पुरे होण्यास ०.८ सेकंद लागतात. त्यापैकी आकुंचनाला ०.३ सेकंद आणि प्रसरणाला ०.५ सेकंद लागतात. हृदयस्पंदनाचा वेग वाढला की, आकुंचन काल तेवढाच राहून प्रसरण काल मात्र कमी होतो. जसे व्यायाम, ज्वर, भीती, राग इत्यादींमुळे स्पंदनाचा वेग वाढतो. स्पंदनाचा वेग मिनिटामागे १०० झाला तर हृदय चक्र ०.६ सेकंदांत पुरे होते. त्यापैकी ०.३ सेकंद आकुंचन काल वगळल्यास प्रसरणाला ०.३ सेकंदच वेळ मिळतो, म्हणजेच हृदयाच्या स्नायूंचा विश्रांतिकाल कमी होतो. व्यायामाने हृदयाच्या स्पंदनाचा दर तात्कालिक वाढला तरी नियमित व्यायाम केल्याने तो कालांतराने कमी होतो आणि असे होणे आरोग्यासाठी चांगले असते.
मेंदू आणि मेरुरज्जू यांपासून निघणाऱ्या चेतांद्वारे शरीरांतील सर्व इंद्रियांचे क्रियानियंत्रण होते; परंतु हृदय असे एकमेव इंद्रिय आहे की, ज्याची आकुंचन-शिथिलन क्रिया हृदयाच्या स्नायूंमध्ये असलेल्या गतिकारक पेशींद्वारे होते. हृदयस्पंदनाचा वेग मात्र मेंदूपासून निघालेल्या दोन बाजूंच्या दोनही दहाव्या भ्रमण चेतांकडून आणि अनुकंपी चेताजालाकडून नियंत्रित होतो. अनुकंपी चेताजालामुळे हृदयस्पंदन जास्त वेगाने होते, तर दहाव्या चेतामुळे हा वेग कमी होतो.
हृदयातील स्नायुपेशींची आकुंचन क्रिया ही चेतापेशी तसेच कंकाल पेशी यांच्या आकुंचन क्रियेसारखी रक्तातील कॅल्शियम आयनांच्या प्रमाणावर अवलंबून असते. पेशीमध्ये कॅल्शियम आयन शिरून पेशीचे आकुंचन घडवून आणतात. त्यानंतर थोड्या विलंबाने पेशीत पोटॅशियम आयन शिरून विरुद्ध परिणाम म्हणजेच पेशीचे शिथिलन घडवून आणतात. शरीराचे तापमान वाढले की (उदा., ज्वर) स्पंदनाचा वेग वाढतो. याउलट परिणाम, शरीराचे तापमान कमी झाले असता दिसतो. हे सर्व बदल विद्युतहृद् आलेखात (इलेक्ट्रोकार्डिओग्रॅम) प्रतिबिंबित होतात. विद्युत्‌हृद्‌ आलेख म्हणजे हृदयाचे स्पंदन होत असताना विद्युत संवेदनेत कालानुक्रमे कसे बदल होतात, हे दाखवणारा विद्युतविभव-काल आलेख.
हृदयध्वनी : स्टेथॉस्कोपने छातीची तपासणी केल्यास हृदयाच्या आकुंचन-शिथिलनामुळे उत्पन्न होणारे आवाज ऐकू येतात. हे आवाज डाव्या स्तनाजवळ, चौथ्या व पाचव्या बरगड्यांच्या मध्यभागी आणि उजव्या बाजूच्या तिसऱ्या बरगडीजवळ उरोस्थीपाशी ऐकू येतात. निरोगी माणसांत दोन स्पष्ट आवाज ऐकू येतात, त्यांचा उल्लेख ‘ल्ल्ब्ब्ब’ आणि ‘डब्ब’ असा केला जातो. पहिला ‘ल्ल्ब्ब्ब’ हा आवाज तुलनेने लांब, तर दुसरा आखूड व खटकेदार असतो. पहिला आवाज निलयस्नायूंच्या जोरदार आकुंचनामुळे आणि झडपांच्या दलांच्या कंपनामुळे उत्पन्न होतो, तर दुसरा महाधमनी आणि फुप्फुस-धमनी यांच्या उगमांपाशी असलेल्या अर्धचंद्राकृती झडपा एकदम बंद होताना झालेल्या कंपनांमुळे होतो. परंतु हृदयविकारांमुळे (उदा., हृदयाच्या झडपांच्या रोगामुळे) हृदयाचा आवाज वेगळा ऐकू येतो किंवा हृदयाची मर्मर ऐकू येते.
हृदयातील बिघाड किंवा हृदयविकार यांच्या निदानासाठी वापरली जाणारी प्राथमिक साधने स्टेथॉस्कोप आणि इलेक्ट्रोकार्डिओग्रॅम ही आहेत.
