Основные физиологические свойства сердечной мышцы

Основные физиологические свойства сердечной мышцы. Сердечная мышца, как и скелетная, обладает возбудимостью, способностью проводить возбуждения и сократимостью. К физиологическим особенностям сердечной мышцы относятся удлиннный рефрактерный период и автоматия. Возбудимость сердечной мышцы. Сердечная мышца менее возбудима, чем скелетная. Для возникновения возбуждения в сердечной мышце необходимо применить более сильный раздражитель, чем для скелетной.

Установлено, что величина реакции сердечной мышцы не зависит от силы наносимых раздражений электрических, механических, химических и т.д Сердечная мышца максимально сокращается и на пороговое, и на более сильное по величине раздражение. Проводимость. Волны возбуждения проводятся по волокнам сердечной мышцы и так называемой специальной ткани сердца с неодинаковой скоростью. Возбуждение по волокнам мышц предсердий распространяется со скоростью 0,8 - 1,0мс, по волокнам мышц желудочков 0,8-0,9мc, по специальной ткани сердца - 2,0 - 4,2мс. Возбуждение же по волокнам скелетной мышцы распространяется с гораздо большей скоростью, которая составляет 4,7 - 5мс. Сократимость.

Сократимость сердечной мышцы имеет свои особенности. Первыми сокращаются мышцы предсердий, затем папиллярные мышцы и субэндокардиальный слой желудочков. В дальнейшем сокращения охватывает и внутренний слой желудочков, обеспечивая тем самым движения крови из полостей желудочков в аорту и лгочный ствол.

Сердце для осуществления механической работы сокращения получает энергию, которая освобождается при распаде макроэргических фосфорсодержащих соединений креатинфосфат, аденозинтрифосфат. Рефрактерный период. В сердце в отличие от других возбудимых тканей имеется значительно выраженный и удлиннный рефрактерный период. Он характеризуется резким снижением возбудимости ткани в течение е активности.

Различают абсолютный и относительный рефрактерный период. Во время абсолютного рефрактерного периода, какой бы силы не наносили раздражение на сердечную мышцу, она не отвечает на него возбуждением и сокращением. Длительность абсолютного рефрактерного периода сердечной мышцы соответствует по времени систолы и началу диастолы предсердий желудочков. Во время относительного рефрактерного периода возбудимость сердечной мышцы постепенно возвращается к исходному уровню. В этот период сердечная мышца может ответить сокращением на раздражитель сильнее порогового.

Относительный рефрактерный период обнаруживается во время диастолы предсердий и желудочков сердца. Благодаря выраженному рефрактерному периоду, который длится дольше, чем период систолы 0,1- 0,3с, сердечная мышца неспособна к титаническому длительному сокращению совершает свою работу по типу одиночного сокращения. Автоматия сердца. Вне организма при определнных условиях сердце способно сокращаться и расслабляться, сохраняя правильный ритм. Следовательно, причина сокращений изолированного сердца лежит в нм самом.

Способность сердца ритмически сокращается под влиянием импульсов, возникающих в нм самом, носит название автоматии. В сердце различают рабочую мускулатуру, представленную поперечнополосатой мышцей, и атипическую, или специальную, ткань, в которой возникает и проводится возбуждение. У высших позвоночных животных и человека атипическая ткань состоит из 1. синоаурикулярного узла описан Кис и Флеком, располагающегося на задней стенке правого предсердия у места впадения половых вен 2. атриовентрикулярного предсердно-желудочковый узла описан Ашоффом и Таварой, находящегося в правом предсердии вблизи перегородки между предсердиями и желудочками 3. пучка Гиса предсердно-желудочковый пучок описан Гисом, отходящего от атриовентрикулярного узла одним стволом.

Пучок Гиса, пройдя через перегородку между предсердиями и желудочками, делится на две ножки, идущие к правому и левому желудочками.

Заканчивается пучок Гиса в толще мышц волокнами Пуркинье. Пучок Гиса это единственный мышечный мостик, соединяющий предсердия с желудочками. Сердце человека в разрезе 1 левое предсердие 2 легочные вены 3 митральный клапан 4 левый желудочек 5 межжелудочковая перегородка 6 правый желудочек 7 нижняя полая вена 8 трехстворчатый клапан 9 правое предсердие 10 синусно-предсердный узел 11 верхняя полая вена 12 предсердно-желудочковый узел. Синоаурикулярный узел является ведущим в деятельности сердца водитель ритма, в нм возникают импульсы, определяющие частоту сокращений сердца.

В норме атриовентрикулярный узел и пучок Гиса являются только передатчиками возбуждений из ведущего узла к сердечной мышце. Однако им присуща способность к автоматии, только выражена она в меньшей степени, чем у синоаурикулярного узла, и проявляется лишь в условиях патологии. Атипическая ткань состоит из малодифференцированных мышечных волокон. В области синоаурикулярного узла обнаружено значительное количество нервных клеток, нервных волокон и их окончаний, которые здесь образуют нервную сеть. К узлам атипической ткани подходят нервные волокна от блуждающих и симпатических нервов.

По современным представлениям, причина автоматии сердца объясняется тем, что в процессе жизнедеятельности в клетках синоаурикулярного узла накапливаются продукты конечного обмена СО, молочная кислота и т.д которые и вызывают возникновение возбуждения в оптической ткани. Электрофизиологические исследования сердца, проведнные на клеточном уровне, позволили глубже понять природу автоматики сердца.

Установлено, что в волокнах ведущего и атриовентрикулярного узлов вместо стабильного потенциала в период расслабления сердечной мышцы наблюдается постепенное нарастание деполяризации. Когда последняя достигнет определнной величины 5-20мВ, возникает ток, действия ритма называют потенциалами автоматии. Таким образом, наличие диастолической деполяризации объясняет природу ритмической деятельности волокон ведущего узла. В рабочих волокнах сердца электрическая активность во время диастолы отсутствует.

У лягушки атипическая ткань сердца представлена синусным узлом узел Ремака, расположенным в венозном синусе, и атриовентрикулярным узлом, находящимся в перегородке между предсердиями и желудочком, от которого отходят три нервных стволика, заканчивающихся узлами Догеля в мышце желудочка. Значение отдельных частей проводящей системы можно изучить при помощи наложения лигатур нить на сердце лягушки по Станниусу. 1 первая лигатура 2 первая и вторая лигатуры 3 первая, вторая и третья лигатуры.

На рисунке затемнены отделы сердца, которые сокращаются после наложения лигатур. Первую лигатуру накладывают между венозным синусом и правым предсердием. В результате этого деятельность предсердий и желудочка прекращается, венозный же синус продолжает сокращаться. Это свидетельствует о том, что синусный узел в работе сердца является ведущим и передача импульсов к другим отделам сердца блокируется в результате наложения первой лигатуры.

Вторую лигатуру накладывают между предсердиями и желудочком. Она механически раздражает атриовентрикулярный узел и побуждает его к активности. Вследствие этого начинают сокращаться или предсердия, или желудочек, или все отделы сердца в зависимости от места наложения лигатуры. Однако сокращения предсердий и желудочка происходят в более медленном ритме, чем сокращения венозного синуса. С помощью второй лигатуры доказывают, что атриовентрикулярный узел также обладает автоматией, но выраженной в меньшей степени, чем у синусного узла. Третью лигатуру накладывают на верхушку сердца.

Верхушка сердца при этом не сокращается, т. е. автоматией не обладает. Однако на одиночные раздражения она отвечает одиночным сокращением, как обычная мышца. Сердечный блок. При нарушении проведения возбуждения из ведущего узла к желудочкам может наблюдаться сердечный блок. Он возникает при нарушении проводимости импульсов в области атриовентрикулярного узла или пучка Гиса. При сердечном блоке, который может быть полным и неполным, отсутствует согласованность между ритмом предсердий и желудочков, что приводит к тяжлым гемодинамическим расстройствам.

Фибрилляция сердца трепетание, мерцание. Это нескоординированные сокращения мышечных волокон сердца. Во время фибрилляции сердца одни мышечные волокна могут находиться в состоянии сокращения, другие-расслабления. Фибриллярные подргивания не могут обеспечить полноценного сокращения сердца и его работы как насоса, нагнетающего кровь в сосуды.

Сердечный цикл и его фазы. В деятельности сердца наблюдаются две фазы систола сокращение и диастола расслабление. Систола предсердий слабее и короче систолы желудочков в сердце человека она длится 0,1-0,16с, а систола желудочков-0,3с. Диастола предсердий занимает 0,7-0,75с, желудочков-0,5-0,56с. Общая пауза одновременная диастола предсердий и желудочков сердца длится 0,4с. В течение этого периода сердце отдыхает. Весь сердечный цикл продолжается 0,8-0,86с. Работа предсердий менее сложна, чем желудочков.

Систола предсердий обеспечивает поступление крови в желудочки. Затем предсердия переходят в фазу диастолы, которая продолжается в течение всей систолы желудочков. Во время диастолы предсердия заполняются кровью. Длительность различных фаз сердечного цикла зависит от частоты сердечных сокращений. При более частых сердечных сокращениях длительность каждой фазы уменьшается, особенно диастолы. Экстрасистола, компенсаторная пауза.

Причины их возникновения Экстрасистола-это внеочердное сокращение сердца. Если нанести пороговое или сверхпороговое дополнительное раздражение на сердечную мышцу в период диастолы, т. е. в относительный рефрактерный период, то возникает внеочередное сокращение-экстрасистола. Чем ближе к концу диастолы наносят раздражение, тем выраженнее будет реакция. Импульсы, вызывающие экстрасистолы, могут поступать из различных отделов атипической ткани сердца и даже из патологически изменнных участков сердечной мышцы.

В зависимости от места возникновения различают желудочковые встречаются чаще, предсердно-желудочковые и предсердные экстрасистолы. Желудочковые экстрасистолы. Импульсы, вызывающие этот вид экстрасистол, возникают либо в левом, либо в правом желудочке. После желудочковой экстрасистолы обычно следует компенсаторная пауза более продолжительная, чем интервалы между нормальными сокращениями. Компернсаторная пауза образуется в результате того, что очередной импульс из ведущего узла застат желудочки в период экстрасистолы, т. е. в рефрактерный период, и поэтому одно сокращение сердца выпадает.

Предсердия при желудочковых экстрасистолах сохраняют нормальный ритм. Предсердно-желудочковые экстрасистолы. Этот вид экстрасистолы наблюдается при возникновении импульсов в атриовентрикулярном узле. При этом дополнительно возбуждаются и предсердия, и желудочки. Предсердно-желудочковые экстрасистолы также обычно сопровождаются компенсаторной паузой.

Предсердные экстрасистолы. При возникновении дополнительных импульсов в синоаурикулярном узле могут появиться предсердные экстрасистолы. После этих экстрасистол обычно не бывает компенсаторной паузы. В этом случае происходит сдвиг автоматии и вследствие сверх очердного импульса из ведущего узла сердце воспроизводит дополнительный полный цикл деятельности. Внешнее проявление деятельности сердца. Врач судит о работе сердца по внешним проявлениям его деятельности, к которым относится верхушечный толчок, сердечные тоны и электрические явления, возникающие в работающем сердце.

Верхушечный толчок. Сердце во время систолы желудочков совершает вращательное движение, поворачиваясь слева направо, и меняет свою форму из эллипсоидального оно становится круглым. Верхушка сердца поднимается и надавливает на грудную клетку в области пятого межребрного промежутка. Во время систолы сердце становится очень плотным, поэтому надавливание верхушки сердца на межрберный промежуток можно видеть выбухание, выпячивание, особенно у худощавых субъектов. Верхушечный толчок можно прощупать пальпировать и тем самым определить его границы и силу. Сердечные тоны это звуковые явления, возникающие в работающем сердце.

Различают два тона 1 систолический и 2 диастолический. Систолический тон. В происхождении этого тона принимают участие главным образом атроиИовентрикулярные клапаны. Во время систолы желудочков атроивентрикулярные клапаны закрываются и колебание их створах м прикреплнных к ним сухожильных нитей обусловливают 1 тон. Установлено, что звуковые явления возникают в фазу изометрического сокращения и в начале фазы быстрого изгнания крови из желудочков.

Кроме того, в происхождении 1 тона принимают участие звуковые явления, которые возникают при сокращении мышц желудочков. По своим звуковым особенностям 1 тон протяжный и низкий. Диастолический тон возникает в начале диастолы желудочков во время протодиастолической фазы, когда происходит закрытие полулунных клапанов.

Колебания створок клапанов при этом является источником звуковых явлений. По звуковой характеристике 2 тон короткий и высокий. Использование современных методов исследования фонокардиография позволило обнаружить ещ два тона - 3 и 4, которые не прослушиваются, но могут быть зарегистрированы в виде кривых. Параллельная запись электрокардиограммы помогает уточнить продолжительность каждого тона. Тоны сердца 1 и 2 можно определить в любом участке грудной клетки. Однако имеются места наилучшего их прослушивания 1 тон лучше выражен в области верхушечного толчка и у основания мечевидного отростка грудины, 2 тон во втором межрберье слева от грудины и справа от не. Тоны сердца прослушивают при помощи стетоскопа, фонендоскопа или непосредственно ухом. Биотоки сердца В работающем сердце создаются условия для возникновения электрического тока. Во время систолы предсердия становятся электроотрицательными по отношению к желудочкам, находящимся в это время в фазе диастолы.

Таким образом, при работе сердца возникает разность потенциалов, которая может быть зарегистрирована при помощи электрокардиографа прибор для записи биотоков сердца.

Тело человека является хорошим проводником электрического тока, поэтому биопотенциалы, возникающие в сердце, могут быть обнаружены на поверхности тела. Эйнтховен 1903 одним из первых зарегистрировал биопотенциалы сердца, отводя их с поверхности тела при помощи струнного гальванометра. Биопотенциалы сердца, полученные с помощью электрокардиографа, носят название электрокардиограммы.

Стандартные отведения электрокардиограммы. Для регистрации биотоков сердца пользуются так называемые стандартными отведениями, для которых выбирают участки на поверхности тела, дающие наибольшую разность потенциалов. Применяют три классических стандартных отношения, при которых электроды укрепляют I - на внутренней поверхности предплечий обеих рук II - на правой руке и в области икроножной мышцы левой ноги III на левых конечностях.

Используют также и грудные отведения. Нормальная электрокардиограмма ЭКГ состоит из ряда зубцов и интервалов между ними. При анализе ЭКГ учитывают высоту, ширину, направление, форму зубцов, а также продолжительность интервалов между зубцами и их комплексами. Высота зубцов характеризует возбудимость, продолжительность зубцов и интервалов между ними отражает скорость проведения импульсов в сердце. ЭКГ имеет три направленных вверх положительных зубца P, R и T и два отрицательных зубца, вершины которых обращены вниз Q и S. Зубец P характеризует возникновение и распространение возбуждения в предсердиях.

Продолжительность его не превышает 0,08-0,1с. Зубец Q отражает возбуждение межжелудочковой перегородки и внутренних слов миокарда желудочков. В норме этот зубец очень небольшой, нередко на ЭКГ не обнаруживается. Зубец R самый высокий зубец ЭКГ, соответствует периоду охвата возбуждением обоих желудочков. Зубец S характеризует завершение распространения возбуждения в желудочках.

Зубец T отражает процесс рдеполяризации в желудочках. Высота этого зубца характеризует состояние обменных процессов, происходящих в сердечной мышце. Комплекс зубцов QRS отражает скорость распространения возбуждения по мышцам желудочков. Продолжительность этого комплекса 0,06-0,1с. Интервал P-Q предсердно-желудочковый интервал характеризует скорость распространения возбуждения от ведущего узла к желудочкам. Продолжительность интервала 0,12-0,2с. Интервал S-T в норме может быть лишь слегка отклонн от изоэлектрической линии на 0,5-110-3м 0,5-1мм. Интервал T-P характеризует отсутствие разности потенциалов в сердце общая пауза. Этот интервал представляет собой изоэлектрическую линию, которая является исходным пунктом для уровней интервалов P-Q и Q-R-S-T. Интервал Q-T соответствует продолжительности всего периода возбуждения желудочков электрическая систола сердца, составляя 0,35-0,4с. Существуют методы, позволяющие регистрировать ЭКГ на расстоянии, например у космонавтов во время космического полта.

Для этой цели используют специальный прибор телеэлектрокардиограф. В этом случае запись ЭКГ осуществляют при помощи радиосвязи.

Ритм сердца и факторы, влияющие на него Ритм сердца, т.е. количество сокращений в 1мин, зависит главным образом от функционального состояния блуждающих и симпатических нервов. При возбуждении симпатических нервов частота сердечных сокращений возрастает. Это явление носит название тахикардии. При возбуждении блуждающих нервов частота сердечных сокращений уменьшается - брадикардия.

На ритм сердца влияет также состояние коры головного мозга при усилении возбудительного процесса стимулируется. Ритм сердца может изменяться под влиянием гуморальных воздействий, в частности температуры крови, притекающей к сердцу. В опытах на животных было показано, что местное раздражение теплом области правого предсердия локализация ведущего узла ведт к учащению ритма сердца. При охлаждении этой области сердца наблюдается противоположенный эффект. Местное раздражение теплом или холодом других участков сердца не отражается на частоте сердечных сокращений.

Однако оно может изменить скорость проведения возбуждений по проводящей системе сердца и отразиться на силе сердечных сокращений. Установлено, что в состоянии относительного покоя наибольшая частота сердечных сокращений наблюдается в период от 8 до 11,5ч, наименьшая - в 2ч дня в 6 - 8ч вечера отмечается новое учащение сердцебиений во время сна количество сокращений сердца уменьшается примерно на 20. У женщин в 1мин происходит на 5 - 10 сокращений больше, чем у мужчин.

При переходе человека из горизонтального положения в вертикальное частота сердечных сокращений увеличивается. Частота сердечных сокращений у здорового человека находится в зависимости от возраста. Эти данные представлены в таблице Возраст и ритм сердца Возраст, годыКол-во сердечных сокращений в 1минНоворожднные До 5 5-10 10-15 15-60120-140 130 88 78 68-72