324 -
ФИЗИОЛОГИЯ СЕРДЦА
РАБОТА СЕРДЦАВ покое количество крови, выбрасываемое при каждом сокращении желудочка, составляет 60—70 мл —
систолический (ударный) объём сердца. Если эту величину умножить на ЧСС (70—75 в минуту), то получится минутный объём сердца — количество крови, выбрасываемое сердцем за минуту (в покое — около 5 л). Мощность сердца составляет 1 Вт.Таким образом, работа сердца во время систолы определяется, главным образом, величиной ударного объёма и давлением в аорте. Поскольку в процессе жизнедеятельности двигательная активность организма варьирует в широких пределах, то параметры работы сердца должны гибко изменяться. При физических нагрузках ЧСС и систолический объём увеличиваются. Так, размеры сердца у спортсменов в покое значительно больше, чем у нетренированных людей: у спортсмена сердце в покое может вмещать объём в 3—4 раза больше, чем ударный (у обычного человека этот объём лишь в 2 раза больше). Следовательно, функциональные резервы сердца спортсмена выше. Тренированный организм увеличивает работу сердца путём увеличения систолического объёма, а нетренированный — за счёт увеличения ЧСС.
ЦИКЛ СЕРДЕЧНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИСердечным циклом называют период, охватывающий полное сокращение и расслабление сердца. Цикл сердечной деятельности длится 0,8 с. Предсердия и желудочки сокращаются последовательно. Сокращение мышцы сердца называют
систолой, а расслабление —
диастолой. Сердечный цикл состоит из трёх фаз:
-
систолы предсердий (0,1 с);
-
систолы желудочков (0,3 с);
-
общей диастолы, или паузы (0,4 с).
Во время паузы створчатые клапаны открыты, а полулунные закрыты. Кровь притекает из вен в предсердия, затем в желудочки, и к концу паузы желудочки заполняются кровью на 70%. Систола предсердий начинается с сокращения мускулатуры устьев полых и лёгочных вен, что препятствует обратному току крови. Кровь нагнетается в желудочки, заполняя до 100% их объёма. После этого начинается
325
Учебный модуль 12. Общие вопросы функциональной анатомии системы кровообращения. Анатом
Во время возбуждения сердечная мышца утрачивает способность отвечать на повторное раздражение возбуждением. Процессу сокращения и расслабления сердца соответствуют периоды отсутствия возбудимости мышечной ткани: абсолютная и относительная рефрак- терность. Периоду рефрактерности соответствует время отсутствия сокращения мышцы. Длительный период невозбудимости предохраняет миокард от слишком быстрого повторного возбуждения. При слишком частых сокращениях миокарда то ухудшилась бы нагнетательная функция сердца, так как при слишком быстрой частоте сокращения кровь не успевала бы заполнить сердце.
В отличие от скелетных мышц, миокард не способен к тетанусу — суммации сокращений. Сократимость миокарда не может изменяться включением дополнительного количества двигательных единиц. Миокард функционально является синцитием (сетью мышечных волокон), поэтому в каждом сокращении участвуют все мышечные волокна по закону «всё или ничего». Это значит, что на раздражение миокард отвечает сокращением всех волокон либо не возбуждается вовсе (если раздражение подпороговое). В нервной и мышечной ткани, в отличие от миокарда, каждая клетка возбуждается изолированно от остальных.
Автоматизм — способность сердца ритмически сокращаться под влиянием импульсов, возникающих в нём самом, что обеспечивается проводящей системой сердца.
ПРОВОДЯЩАЯ СИСТЕМА СЕРДЦА
Регуляция и координация сократительной функции сердца осуществляется его проводящей системой. В её состав входят атипичные мышечные волокна —
сердечные проводящие миоциты, способные генерировать импульсы и проводить их к клеткам миокарда. Проводящие миоциты расположены под эпикардом, в них мало миофи- брилл, но много митохондрий (рис. 12-5).Строение проводящей системы сердца:
-
синусно-предсердный узел Киса—Флека, расположенный в стенке правого предсердия, у места впадения верхней полой вены;
-
предсердно-желудочковый узел Ашоффа—Тавара, лежащий в толще нижнего отдела межпредсердной перегородки;
-
предсердно-желудочковый пучок Гиса, связывающий миокард предсердий и желудочков;
-
правая и левая ножки пучка Гиса в мышечной части межжелудочковой перегородки;
327
Учебный модуль 12. Общие вопросы функциональной анатомии системы кровообращения. Анатом
Анатомия и физиология
Рис. 12-5. Строение проводящей системы сердца (схема): 1 — верхняя полая вена; 2 — синусно-предсердный узел; 3 — венечный синус; 4 — предсердно-желудочковый
узел; 5 — предсердно-желудочковый пучок (пучок Гиса); 6 — ножка предсердно-желудочкового пучка; 7 — сосочковые мышцы; 8 — нижняя полая вена; 9 — проводящие мышечные волокна Пуркинье
-
волокна Пуркинье, концевые
разветвления ножек пучка
Гиса, которые заканчивают-
ся на клетках миокарда желу-
дочков.
Функцию
пейсмекера (водите-
ля ритма) выполняет синусно-предсердный узел, который гене-рирует ритм с частотой 70 сокра-щений в минуту. Возбуждениераспространяется по предсердиюк предсердно-желудочковомуузлу и тормозит его активность.Если пейсмекер выходит из строя,то его функции переходят к пред-сердно-желудочковому узлу,однако частота сокращений серд-ца уменьшится вдвое. От предсер-дно-желудочкового узла импуль-сы по пучку Гиса распространя-ются на желудочки, оканчиваясьв волокнах Пуркинье. В такой жепоследовательности сокращаютсяи расслабляются камеры сердца.Нарушения ритма сердца называ-ются
аритмии. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ В СЕРДЦЕПроцесс прохождения возбуждения по сердцу можно зарегистрировать на электрокардиограмме (ЭКГ) с помощью прибора — электрокардиографа (рис. 12-6). Для регистрации биотоков сердца используют так называемые
стандартные отведения, для которых выбирают участки на поверхности тела, обеспечивающие наибольшую разность потенциалов. Существуют три классических стандартных отведения; при этом электроды укрепляют на внутренней поверхности предплечий обеих рук (I отведение); на правой руке и в области икроножной мышцы левой ноги (II отведение); на левых конечностях (III отведение). Используют также грудные отведения.