Сердце человека работает, как насос. Благодаря свойствам миокарда (возбудимости, возможности сокращаться, проводимости, автоматизму) оно способно нагнетать в артерии кровь, которая поступает в него из вен. Она двигается без остановок за счет того, что на концах сосудистой системы (артериальной и венозной) образуется разность давлений (0 мм ртутного столба в магистральных венах и 140 мм в аорте).
Работа сердца состоит из сердечных циклов – непрерывно сменяющих друг друга периодов сокращения и расслабления, которые называются систолой и диастолой соответственно.
Фазовая структура
Цикл начинается с систолы предсердий, которая занимает 0,1 секунды. Их диастола длится 0,7 секунды. Сокращение желудочков продолжается 0,3 секунды, их расслабление – 0,5 секунды. Общее расслабление камер сердца называют общей паузой, и занимает она в данном случае 0,4 секунды. Таким образом, выделяют три фазы сердечного цикла:
- систола предсердий – 0,1 сек.;
- систола желудочков – 0,3 сек.;
- диастола сердца (общая пауза) – 0,4 сек.
Общая пауза, предшествующая началу нового цикла, очень важна для наполнения сердца кровью.
Перед началом систолы миокард находится в расслабленном состоянии, а камеры сердца наполнены кровью, которая поступает из вен.
Давление во всех камерах примерно одинаковое, поскольку атриовентрикулярные клапаны раскрыты. В синоатриальном узле происходит возбуждение, что приводит к сокращению предсердий, из-за разницы давлений в момент систолы объем желудочков увеличивается на 15%. Когда систола предсердий заканчивается, давление в них понижается.
Систола (сокращение) предсердий
Перед началом систолы кровь движется к предсердиям и они последовательно ею заполняются. Часть ее остается в этих камерах, остальная направляется в желудочки и попадает в них через атриовентрикулярные отверстия, которые не закрыты клапанами.
В этот момент и начинается систола предсердий. Стенки камер напрягаются, их тонус растет, давление в них повышается на 5-8 мм рт. столба. Просвет вен, которые несут кровь, перекрывается кольцевыми пучками миокарда. Стенки желудочков в это время расслаблены, их полости расширены, и кровь из предсердий быстро без затруднений устремляется туда через атриовентрикулярные отверстия. Продолжительность фазы – 0,1 секунды. Систола наслаивается на конец фазы диастолы желудочков. Мышечный слой предсердий довольно тонкий, поскольку им не требуется много силы для заполнения кровью соседних камер.
Систола (сокращение) желудочков
Это следующая, вторая фаза сердечного цикла и начинается она с напряжения мышц сердца. Фаза напряжения длится 0,08 секунд и в свою очередь делится еще на две фазы:
- Асинхронного напряжения – длительностью 0,05 сек. Начинается возбуждение стенок желудочков, их тонус повышается.
- Изометрического сокращения – длительностью 0,03 сек. В камерах растет давление и достигает значительных значений.
Свободные створки атриовентрикулярных клапанов, плавающих в желудочках, начинают выталкиваться в предсердия, но попасть туда они не могут из-за напряжения сосочковых мышц, которые натягивают сухожильные нити, удерживающие клапаны и препятствующие их попаданию в предсердия. В момент, когда клапаны смыкаются и сообщение между сердечными камерами прекращается, заканчивается фаза напряжения.
Как только напряжение станет максимальным, начинается период сокращения желудочков, продолжительностью 0,25 сек. Систола этих камер происходит как раз в это время. Около 0,13 сек. длится фаза быстрого изгнания – выброс крови в просвет аорты и легочного ствола, во время которого клапаны прилегают к стенкам. Это возможно, благодаря росту давления (до 200 мм ртутного столба в левом и до 60 в правом). Остальное время приходится на фазу медленного изгнания: кровь выбрасывается под меньшим давлением и с меньшей скоростью, предсердия расслаблены, в них из вен начинает поступать кровь. Систола желудочков накладывается на диастолу предсердий.
Время общей паузы
Начинается диастола желудочков, и их стенки начинают расслабляться. Это длится в течение 0,45 сек. Период расслабления этих камер накладывается на еще продолжающуюся диастолу предсердий, поэтому эти фазы объединяют и называют общей паузой. Что происходит в это время? Желудочек, сократившись, выгнал из своей полости кровь и расслабился. В нем образовалось разреженное пространство с давлением близким к нулю. Кровь стремится попасть обратно, но полулунные клапаны легочной артерии и аорты, смыкаясь, не дают ей этого сделать. Тогда она направляется по сосудам. Фаза, которая начинается с расслабления желудочков и заканчивается перекрыванием просвета сосудов полулунными клапанами, называется протодиастолической и продолжается 0,04 сек.
После этого начинается фаза изометрического расслабления продолжительностью 0,08 сек. Створки трехстворчатого и митрального клапанов сомкнуты и не дают крови поступать в желудочки. Но когда давление в них становится ниже, чем в предсердиях, атриовентрикулярные клапаны открываются. За это время кровь наполняет предсердия и теперь свободно попадает в другие камеры. Это фаза быстрого наполнения длительностью 0, 08 сек. В течение 0,17 сек. продолжается фаза медленного наполнения, во время которой кровь продолжает поступать в предсердия, и небольшая ее часть через атриовентрикулярные отверстия перетекает в желудочки. Во время диастолы последних в них поступает кровь из предсердий во время их систолы. Это пресистолическая фаза диастолы, которая продолжается 0,1 сек. Так завершается цикл и вновь начинается.
Теория
Тесты
Помочь сайту
Отключить рекламу
Сердечная мышца, также как и скелетная, обладает следующими физиологическими свойствами:
- возбудимость,
- сократимость,
- проводимость.
Однако миокард в отличие от скелетной мускулатуры обладает еще одним особым свойством — автоматией.
Автоматия — это способность сердца ритмично возбуждаться и сокращаться без каких-либо влияний извне, то есть под влиянием импульсов, возникающих в нем самом.
Самопроизвольное возбуждение возникает в сердце в узлах и пучках проводящей системы.
Звуки сердца
Сердце издает характерные звуки, похожие на стук. Каждый удар состоит из двух основных тонов. Первый – результат сокращения желудочков, а если быть точнее, захлопывания клапанов, которые при напряжении миокарда перекрывают атриовентрикулярные отверстия, чтобы кровь не могла вернуться в предсердия. Характерный звук получается, когда смыкаются их свободные края. Кроме клапанов, в создании удара принимает участие миокард, стенки легочного ствола и аорты, сухожильные нити.
Второй тон формируется во время диастолы желудочков. Это результат работы полулунных клапанов, которые не дают крови попасть обратно, преграждая ей путь. Стук раздается, когда они соединяются в просвете сосудов своими краями.
Кроме основных тонов, есть еще два – третий и четвертый. Первые два можно услышать с помощью фонендоскопа, а два других может зарегистрировать только специальный прибор.
Удары сердца имеют важное диагностическое значение. По их изменениям определяют, что в работе сердечной деятельности произошли нарушения. При заболеваниях удары могут раздваиваться, быть тише или громче, сопровождаться дополнительными тонами и другими звуками (писками, щелчками, шумами).
Проводящая система сердца
К проводящей системе сердца относят следующие отделы:
1. Синусно-предсердный (синоатриальный узел):
- располагается под правым ушком у места впадения верхней полой вены в правое предсердие,
- находится под эпикардом,
- площадь 20*2 мм^2,
- состоит из 40 тыс. клеток,
- обильно снабжен капиллярами и нервами.
2. Межпредсердные и межузловые проводящие пути — передают возбуждение по предсердиям.
Их выделяют 3:
- передний (пучок Бахмана),
- средний (Веннебаха),
- задний (Торела).
3. Предсердно-желудочковый узел (атрио-вентрикулярный):
- располагается в нижней части межпредсердной перегородки,
- под эндокардом правого предсердия,
- иннервируется волокнами блуждающего и симпатического нервов.
4. Пучок Гиса отходит от атрио-вентрикулярного узла:
- длина 8-10 мм,
- идет по межжелудочковой перегородке,
- на ее вершине раздваивается на правую и левую ножки.
5. Волокна Пуркинье:
- сеть атипичных волокон в стенках обоих желудочков,
- с них передается возбуждение на сократительный миокард желудочков.
Проводящая система сердца:
- атипичные кардиомиоциты,
- клетки богаты саркоплазмой,
- поперечная исчерченность в них выражена менее четко,
- мало миофибрилл,
- сохраняет признаки эмбрионального миокарда,
- устойчива к гипоксии,
- энергия образуется за счет активации процессов анаэробного гликолиза.
Во время диастолы в клетках синоатриального узла (водитель ритма I порядка — пейсмейкер):
- уменьшается мембранный потенциал, то есть происходит медленная диастолическая деполяризация (МДД);
- мембранный потенциал (МП) достигает КУД, то есть МП изменяется с 50-60 мВ до 30-40 мВ самопроизвольно — потенциал действия (ПД) или пейсмекерный потенциал, который распространяется по проводящей системе сердца, переходит на миокард.
Особенности пейсмекерных клеток:
- низкий уровень мембранного потенциала (-50 — -60 мВ),
- способность к МДД (снижению МП до КУД самопроизвольно),
- низкая амплитуда ПД (-30 — -50 мВ) без реверсии (в основном).
Причины МДД (связана с особыми свойствами мембраны пейсмейкеров):
- постепенное самопроизвольное увеличение в диастолу проницаемости мембраны для Na и Ca, входящих в клетку;
- уменьшение проницаемости K, выходящую из клетки;
- уменьшение активности Na-K насоса (Na-K-АТФ-азы).
Частота возбуждений в клетках синоатриального узла — 60-80 за 1 мин. Это водитель ритма I порядка.
Способностью к автоматии обладают все нижележащие проводящие системы сердца (атриовентрикулярный узел, пучок Гиса, волокна Пуркинье, атипичные волокна предсердия). Они являются в норме только потенциальными или латентными водителями ритма.
У атриовентрикулярного узла способность к автоматии — 40-50 имп/мин. Это водитель ритма II порядка.
Клетки пучка Гиса — 30-40 имп/мин.
Волокна Пуркинье — около 20 имп/мин.
В. Гаскелл ввел понятие о градиенте автоматии:
Чем дальше расположен очаг автоматии от венозного конца сердца и ближе к артериальному, тем меньшей способностью к автоматии он обладает
Истинным водителем ритма является клетки синоатриального узла.
Особенности строения гладких мышц
Мышцы данной группы находятся практически во всех важных внутренних органах, таких, как кишечник, желудок, матка, также они присутствуют в стенках сосудов, коже и глазах. Гладкая мускулатура выполняет непроизвольные движения, подчиняясь лишь автоматическим сигналам нервной системы.
Клетки мышц имеют веретенообразную форму, они укорачиваются вследствие скольжения своих нитей. Скорость этого процесса гораздо медленнее, чем у скелетных мышц, благодаря чему они способны долгое время находиться в напряженном состоянии, не затрачивая для этого много энергии.
Важной особенностью гладких мышц является их способность сохранять форму, измененную растяжением или деформацией, а также высокая пластичность, что немаловажно для работы внутренних органов. Мышцы этой группы характеризуются самым медленным сокращением и расслаблением, которое может продолжаться до нескольких десятков секунд. Также они могут долгое время находиться в состоянии тонуса, практически не утомляясь. Основные функции гладкой мускулатуры: •
- поддержание давления в полых внутренних органах (мочеточник, кишечник, матка);
- сокращаясь, они обеспечивают естественную перистальтику органов и их опорожнение;
- регулируют давление в кровеносных сосудах;
- в органах зрения обеспечивают расширение и сужение зрачка;
- расположенные на кожных покровах, они способствуют выделению подкожного жира.
Продолжительное растяжение гладких мышц приводит к их напряжению, что, в свою очередь, играет важную роль в продвижении содержимого органов желудочно-кишечного тракта и мочеточников. Гладкие мышцы стенок кровеносных сосудов, сокращаясь, оказывают влияние на кровоснабжение организма и артериальное давление.
