Сердечная мышца обладает способностью к автоматии, возбудимостью, проводимостью и сократимостью.
Автоматия сердца. Способность сердца ритмически сокращаться без внешних раздражении, под влиянием импульсов, возникающих в нем самом, называется автоматией сердца. Возбуждение в нем возникает в месте впадения полых вен в правое предсердие. Здесь находится синоатриальный узел (узел Кис-Фляка). Возникающее в синоатриальном узле – главном водителе ритма сердца – возбуждение распространяется до атриовентрикулярного узла (узел Ашоф-Тавара), расположенного в правом предсердии в межпредсердной перегородке. От этого узла отходит пучок Гиса, он делится на две ножки, разветвления которых, называемые волокнами Пуркине, проводят возбуждение к мускулатуре желудочков.
Синоатриальный узел обладает наиболее выраженной автоматией. В нормальных условиях импульсы из этого отдела сердца обеспечивают деятельность всех остальных. Автоматия других участков миокарда, в частности атриовентрикулярного узла, выражена слабее. Она подавляется импульсами от главного водителя ритма сердца.
Возбудимость сердца проявляется в возникновении возбуждения при действии разных раздражителей. Сила раздражителя при этом должна быть не менее пороговой. При некоторых условиях пороговые раздражители вызывают сокращения максимальной силы. Эта особенность возникновения возбуждения в сердце получила название закона «все или ничего».
Проводимость сердца обеспечивает распространение возбуждения от клеток водителей ритма по всему миокарду. Распространение возбуждения по сердцу осуществляется электрическим путем. Способность к проведению возбуждения зависит от структурных особенностей мышечных волокон сердца и от многих других факторов (температуры, недостатка кислорода). Наибольшей проводимостью обладают клетки проводящей системы сердца, и особенно волокна Пуркине.
Сократимость сердечной мышцы обуславливает увеличение напряжения или укорочение ее мышечных волокон при возбуждении. Поставщиком энергии для сокращения сердечной мышцы служат макроэргические фосфорсодержащие вещества (АТФ и АДФ). Восстановление их происходит за счет энергии, освобождающейся при дыхательном и гликолитическом фосфорилировании. При этом преобладающими являются аэробные реакции.
Биопотенциалы, возникающие в сердце при прохождении волны возбуждения, распространяются по всему телу и могут быть зарегистрированы с помощью электродов, присоединенных к разным участкам тела человека (конечности, грудная клетка). Электроды соединяются с прибором, обеспечивающим усиление и регистрацию потенциалов сердца (электрокардиограф). Запись биотоков сердца на пленке или бумаге называется электрокардиограммой (ЭКГ).
У физически активных людей в состоянии покоя сердечный ритм, как правило, реже, чем у ведущих малоподвижный образ жизни. Частота сердцебиений менее 60 ударов в 1 мин. называется брадикардией. Частота сердечных сокращений, превышающая 90 ударов в 1 мин., называется тахикардией. Частота сердцебиений зависит от положения тела: при положении стоя она больше, чем при положениях сидя и лежа. Сердечный ритм учащается при эмоциональных возбуждениях. Учащение сердцебиений вызываетмышечная работа.