Особенности сократимости сердечной мышцы.
Сердечная мышца реагирует на раздражители по закону «все или ничего». Это обусловлено ее морфологическими особенностями. Между отдельными мышечными клетками сердечной мышцы имеются тесные контакты в виде нексусов. Мембраны на уровне вставочных дисков обладают очень низким электрическим сопротивлением, и поэтому возбуждение распространяется от волокна к волокну беспрепятственно, охватывая миокард целиком.
Способность сердечной мышцы сокращаться только по типу одиночного сокращения обеспечивает выполнение сердцем основной гемодинамической функции – насоса.
Сокращение сердца запускается ПД. У сердечной мышцы ПД и фазы сокращения перекрывают друг друга (рис.1). Возникновение нового ПД возможно только после начала расслабления. Еще одна особенность сердечной мышцы состоит в том, что существует взаимосвязь между внутриклеточным депо Са2+ и Са2+ внеклеточной среды. Во время ПД Са2+ входит в клетку из внеклеточной среды и увеличивает длительность ПД, а значит, и рефрактерного периода. Тем самым с одной стороны создаются условия для пополнения внутриклеточных запасов кальция, участвующего в последующих сокращениях сердца, с другой – обеспечивается неспособность к тетанусу.
Особенности проводимости сердечной мышцы.
По миокарду и проводящей системе сердца возбуждение распространяется с различной скоростью: по миокарду предсердий – 0,8-1,0 м/с, по миокарду желудочков – 0,8-0,9 м/с, по различным отделам проводящей системы – 2,0-4,0 м/с. При прохождении возбуждения через атриовентрикулярный узел возбуждение задерживается на 0,1 с – это так называемая атриовентрикулярная задержка. Она обеспечивает координацию (последовательность) сокращения предсердий и желудочков и позволяет предсердиям нагнетать дополнительную порцию крови в полости желудочков до начала их сокращения. Далее возбуждение распространяется по пучку Гиса и волокнам Пуркинье со скоростью 3-4 м/с, возбуждение охватывает мускулатуру желудочков со скоростью 1м/с.
Автоматия.
Сердечная мышца обладает автоматизмом – способностью самовозбуждаться без раздражителей извне.
Субстратом автоматии в сердце является специфическая мышечная ткань или проводящая система сердца (рис.2).
Рис.2. Схематичное изображение проводящей системы сердца.
Проводящая система включает в себя узлы автоматизма: синоатриальный (СА), расположенный в стенке правого предсердия между местом впадения верхней полой вены и правым ушком; атриовентрикулярный узел (АВ), расположенный в межпредсердной перегородке на границе предсердий и желудочков. От атриовентрикулярного узла начинается пучок Гиса. Пройдя в толщу межжелудочковой перегородки, он делится на правую и левую ножки, идущие к желудочкам. Ножки пучка Гиса разделяются на более тонкие проводящие пути, заканчивающиеся волокнами Пуркинье, которые контактируют с клетками сократительного миокарда. Верхушка сердца не обладает автоматией, а лишь сократимостью.
Способность к автоматизму различных отделов проводящей системы сердца изучалась Станниусом путем последовательного наложения на сердце лигатур. В нормальных условиях генератором возбуждения в сердце является синоатриальный узел. Частота зарядов СА узла в покое 60-80 в мин. СА узел – водитель ритма (пейсмекер) I порядка. Атриовентрикулярный узел является водителем ритма сердца II порядка и работает с частотой 40-50 в мин. В норме частота разрядов в АВ перекрывается импульсами из СА, поэтому сердце сокращается с частотой СА (пейсмекер I порядка). АВ берет на себя роль водителя ритма, если по каким-либо причинам возбуждение в СА нарушается. Автоматизм волокон пучка Гиса еще меньше, с частотой 30-40 в мин и, наконец, волокна Пуркинье обладают наименьшей способностью к автоматии, с частотой 20 в мин. Следовательно, существует градиент автоматии сердца – уменьшение способности к автоматизму различных отделов проводящей системы сердца по мере их удаления от синоатриального узла.
Механизм автоматии рассмотрен в следующем разделе.