Экстренная медицина

Главная О сайте Блог врача
 
Сократительная функция сердца. Фазы сердечной деятельности
Анатомия и физиология - Сердечно-сосудистая система

Непрерывное движение крови по замкнутой системе сосудов малого и большого кругов кровообращения осуществляется благодаря сократительной функции сердца. Большой круг кровообращения обеспечивает кровоснабжение органов тела богатой кислородом кровью, а также собирает венозную кровь и приносит ее к сердцу. В малом (легочном) круге кровообращения происходит обогащение крови кислородом.

Венозная кровь большого круга через правый желудочек и легочные артерии направляется к легким, а насыщенная кислородом кровь попадает через легочные вены в левое предсердие (рис.65). Благодаря ритмическим сокращениям желудочков кровь из левого желудочка выталкивается в аорту, а из правого — в легочные артерии.

Сокращение сердечной мышцы происходит в строгой последовательности, с закономерным ритмом (рис. 66). В сердечном цикле выделяют систолу предсердий, продолжающуюся при частоте сокращений 75 раз в 1 мин 0,04 — 0,07 с, систолу желудочков (0,3 с), диастолу желудочков (0,5 с). За 0,1 с до окончания диастолы желудочков начинается систола предсердий. Следовательно, диастола предсердий продолжается 0,7 с.

Совместная диастола предсердий и желудочков (пауза) продолжается 0,4 с. Из общей продолжительности сердечного цикла, равного в рассмотренном случае 0,9 с, желудочки находятся в состоянии сокращения 1/3 времени, а предсердия — втрое меньше. Как в систоле, так и в диастоле желудочков различают несколько фаз.

В структуре сокращения желудочков выделяют фазы асинхронного и изометрического сокращения, быстрого и медленного изгнания. В фазе асинхронного сокращения желудочков часть мынтечных волокон сокращается, часть — расслабляется. Давление в желудочках при этом не изменяется. Продолжительность этой фазы при рассмотренной уже частоте пульса составляет около 0,05 с.

Асинхронное сокращение сменяется изометрическим, при котором происходит напряжение желудочков с изменением их формы. Внутрижелудочковое давление остается постоянным. Продолжительность изометрического сокращения составляет около 0,03 с. На всем протяжении фазы напряжения аортальный и антриовентрикулярные клапаны сердца остаются закрытыми.

Начало фазы изгнания сопровождается крутым нарастанием давления в желудочках (быстрое изгнание). В фазе медленного изгнания давление снижается, но остается более высоким, чем в аорте. Завершение фазы изгнания — протодиастолический интервал — характеризуется выравниванием давления в выносящих сосудах и в желудочках. Эти три цикла продолжаются 0,3-0,4 с.

Следующая за протодиастолой фаза изометрического расслабления желудочков сопровождается падением давления до нуля. Падение давления в желудочках приводит к раскрытию антриовентрикулярных клапанов сердца. Кровь из предсердий сначала быстро (в течение 0,06 — 0,08 с), а затем медленно (в течение 0,15 — 0,18 с) заполняет желудочки. Это фазы быстрого и медленного наполнения. Затем происходит повторение описанной картины сокращения и расслабления сердца.

 

Рис. 65. Схема строения сердца и направления движения крови в сердечных полостях: 1 - дуга аорты; 2 - верхняя полая вена; 3 - правое легкое; 4 - полулунный клапан; 5 - правое предсердие; 6 - венечная вена; 7 - нижняя полая вена; 8 - трехстворчатый клапан; 9 - остаток артериального протока; 10 - легочная артерия; 11 - левое легкое; 12 - легочная вена; 13 - левое предсердие; 14 - двухстворчатый клапан; 15 - полулунный клапан; 16 - сухожильная нить; 17 - левый желудочек; 18 - сердечная мышца; 19 - аорта; 20 - правый желудочек

Рис. 66. Схематическое изображение соотношения механической и электрической систол в покое. Верхняя кривая — запись электрокардиограммы, нижняя — запись фонокардиограммы

Автоматия сократительной функции. Закономерный характер чередования фаз сердечного сокращения обусловлен автономной саморегулирующей системой сердца, называемой проводящей. Проводящая система сердца, состоит из атипической мышечной ткани (богатые гликогеном мышечные волокна Пур-кинье). Скопление клеток проводящей системы (водители ритма) находятся в области синоатриального узла, предсердно-же-лудочковой перегородки, в толще мышечных стенок левого и правого желудочков (пучки волокон Гиса).

Первичным водителем ритма является синоатриальный узел, расположенный в устье полых вен. Клетки этого узла обладают наибольшей скоростью спонтанной (самопроизвольной) деполяризации. Из синоатриального узла возбуждение распространяется по стенке правого предсердия к атриовентрикулярному узлу — вторичному водителю ритма.

Из атриовентрикулярного узла в перегородку желудочков направляется толстый мышечный пучок Гиса. Конечные разветвления проводящей системы сердца представлены мышечными волокнами Пуркинье, анастомозирующими с сократительными волокнами сердечной мышцы. Проводящая система сердца регулирует ритмические сокращение изолированного сердца.

В специально созданных условиях можно длительно поддерживать ритмическое сокращения даже отдельных клеток сердца. Самопроизвольное ритмическое сокращение изолированных клеток сердца — веский аргумент в пользу миогенной природы автоматии сердца.

Мышечные клетки миокарда — миоциты соединяются между собой при помощи межклеточных вставочных дисков — нексусов. Плотная упаковка облегчает проведение возбуждения в миокарде, сама сердечная мышца сокращается как единое целое. Сердечная мышца и проводящая система сердца представляет собой функциональный синцитий. Эта точка зрения находит подтверждение в электрофизиологических экспериментах.

Особенностью электрической активности водителей ритма является постепенное снижение мембранного потенциала после окончания систолы (диастолическая поляризация). Достигнув критического уровня, деполяризация сменяется крутым сдвигом электрического заряда клетки — потенциалом действия, свидетельствующим о ее возбуждении.

Волна возбуждения распространяется на соседние клетки узла — водителя ритма. Это автоматическое изменение электрического потенциала характерно для всех клеток синоатриального узла проводящей системы.

Сокращение сердечной мышцы сопровождается появлением тонов, хорошо прослушиваемых в различных областях проекции сердца на грудную клетку. Первый тон — систолический — низкочастотный, глухой, продолжительный. Он совпадает с захлопыванием атриовентрикулярных клапанов. Второй тон — диастолический — высокий, короткий. Он совпадает с закрытием полулунных клапанов после окончания систолы.

Возбудимость и рефрактерность сердечной мышцы. Возбудимость отдельных частей неодинакова. Наиболее возбудимым является синоатриальный водитель ритма — узел Кейт-Флака. Менее возбудимы предсердно-желудочковый узел и волокна атипической мышечной ткани, входящие в состав пучков Гиса. Возбудимость сократительной мускулатуры сердца значительно ниже возбудимости его проводящей системы.

Во время сокращения сердечная мышца не отвечает на раздражение, возбудимость ее резко понижается. Это — фаза абсолютной рефрактерности сердца. В начальном периоде расслабления возбудимость сердечной мышцы восстанавливается, но не достигает исходной величины — это относительная рефрактерность. В этот момент сердце может ответить внеочередным сокращением — экстрасистолой на дополнительное раздражение. Относительная рефрактерность сменяется фазой повышенной возбудимости — экзальтацией.

Продолжительность абсолютной рефрактерной фазы определяет частоту сердечных сокращений. В покое частота сокращений сердца у взрослого человека находится в пределах 50 — 75 ударов в 1 мин. При мышечной и напряженной умственной работе, при эмоциональном возбуждении рефрактер-ность сердца уменьшается, частота пульса увеличивается, достигая в отдельных случаях 200 и более ударов в 1 мин.

Слабые по силе подпороговые раздражители не вызывают сокращения сердца. При достижении критической (пороговой) силы раздражителя сердце отвечает максимальным сократительным актом. Мощность сердечного сокращения не зависит от силы раздражителя: после достижения пороговой величины дальнейшее увеличение силы раздражителя не оказывает влияния на мощность сердечного выброса. Это явление получило название закона «все или ничего».

Очевидным исключением из этого закона является «закон сердца» Франка-Старлинга. Растянутая увеличенным притоком крови сердечная мышца сокращается с большей силой (гетеро-метрический механизм увеличения силы сокращения). Это наблюдается при увеличении притока крови к сердцу. В растянутых волокнах сердечной мышцы увеличивается площадь взаимодействия актиновых и миозиновых нитей. Следовательно, и сила сокращения увеличивается. Увеличение мощности сердечного выброса в этом случае имеет важное адаптивное значение, например, при больших физических нагрузках сила сердечного сокращения растет и при повышении давления в крупных артериях (гомеометрический эффект).

Рис. 67. Схематическое изображение связи между участками возбуждения сердечной мышцы и отдельными зубцами электрокардиограммы: I — возбуждение предсердий; II — возбуждение атриовентрнкулярного узла; III — начало возбуждения желудочков; 1 — синоатриальный узел; 2 — атрио-вентрикулярный узел (по Е.Б.Бабскому и др., 1972). Латинскими буквами обозначены зубцы ЭКГ

Фомин А. Ф. Физиология человека, 1995 г.

 

ОПРОС

Имеете ли вы отношение к медицине?
 

Nota bene!

Материалы сайта представлены для получения знаний об экстренной медицине, хирургии, травматологии и неотложной помощи.

При заболеваниях обращайтесь в медицинские учреждения и консультируйтесь с врачами