2. Функціонування серцевого м’яза.

Міокард або серцевий м’яз - це єдиний м’яз внутрішніх органів, що має поперечну посмугованість і є автономним, тобто незалежним від нашої волі. Гістологічно відрізняється від скелетних м’язів тим, що складається не з окремих багатоядерних волокон, розміщених паралельно одне одному, а являє собою сітку одноядерних клітин – кардіоміоцитів. У м’язах серця розрізняються два відділи: міокард передсердь, який має 2 шари, і міокард шлуночків – має 3 шари поперечносмугастої м’язової тканини.

Клітини міокарда – серцеві міоцити – контактують між собою переважно торцями за допомогою вставних дисків, у яких мембрани обох клітин ідуть паралельно. У дисках наявні плями злипання, завдяки чому у місці контакту проникність мембран для йонів у десятки разів вища, ніж за його межами. Завдяки чому ПД, а також збудження, що виникло в одній клітині, може охопити всю товщу міокарда, хоча морфологічно серцеві міоцити відокремлені один від одного мембранами.

Серцевий м’яз має наступні властивості:

1. збудливість;

2. провідність;

3. автоматія (автоматизм);

4. тривала рефрактерність;

5. реагує на поодинокі подразнення за законом «все або нічого».

Провідність – здатність серцевого м’язу проводити збудження .

В серці крім робочої мускулатури, що представлена поперечносмугастим м’язом, наявна і атипічна або спеціальна, в якій виникає і проводиться збудження, вона являється провідною системою серця.

У вищих хребетних і людини провідна система серця складається:

1) синусно-передсердного вузла (Кіса-Флека, синоартріальний), що знаходиться на задній стінці правого передсердя в місці впадання верхньої полої вени;

2) передсердно-шлуночкового вузла (атріовентрикулярний вузол, Ашоффа-Таварі) знаходиться в стінці правого передсердя поблизу перегородки між передсердями і шлуночками;

3) передсердно-шлуночковий пучок (пучок Гіса), що відходить від передсердно-шлуночкового вузла одним стволом і проходячи через перегородку між передсердями і шлуночками ділиться на 2 ніжки, які йдуть до правого і лівого шлуночків. Пучок Гіса – єдиний м’язів мостик, що з’єднує передсердя з шлуночками.

1 вузол є ведучим в діяльності серця (водієм ритму), в ньому виникають імпульси, що визначають частому і ритм скорочень м’яза. В нормі 2 і 3 є тільки передатчиком збудження з ведучого м’язу до серцевого м’язу. Але здібність до автоматі притаманна також 2 і 3, тільки виражена менше, ніж у 1, і проявляється лише при патології.

Отже, збудження яке виникає в синоартріальному вузлі, викликає серцеве скорочення. Від синоартріального вузла збудження переходить до м’язових волокон правого, а потів лівого передсердя. Розповсюджуючись до м’язових пересердь, збудження доходить до атріовентрикулярного вузла і відбувається затримка збудження на 0,02 с, яка необхідна для нормальної послідовної роботи пересердь і шлуночків. Щоб збудження передалось з передсердь на шлуночки по пучку Гіса необхідний час для сумації підпорогових імпульсів, що призводить до затримки збудження в атріовентрикулярному вузлі.

Автоматія (автоматизм) – здібність серця ритмічно скорочуватись під впливом імпульсів, виникаючих в ньому самому без зовнішніх подразників. Автоматія серця зумовлена діяльністю провідної системи серця. Дослідження на клітинному рівні дали можливість зрозуміти природу автоматизму серця: в волокнах ведучого і передсердно-шлуночковому вузлів замість стабільного потенціалу в період розслаблення серцевого м’язу спостерігається поступове наростання деполяризації. Коли остання досягне певної величини, виникає струм дії. Діастолічну деполяризацію в волокнах вузлів називають потенціалами автоматизму. Т. ч., наявність діастолічної деполяризації з’ясовує природу ритмічної діяльності волокон ведучого вузла. В робочих волокнах серця електрична активність під час діастоли відсутня.

Тривала рефрактерність

Серцевий м’яз здатний збуджуватись електричними, механічними, термічними і хімічними подразниками. При дії подразників виникає збудження і скорочення серцевого м’язу. Серцевий м’яз відрізняється від скелетних м’язів параметрами своєї збудливості. У нього більш високий поріг подразнення, більш тривалий латентний і рефрактерний періоди. ПС неоднаковий в різних ділянках серця. Після виникнення ПД в м’язових волокнах пересердь і шлуночків вони скорочуються. Механізм скорочення серцевого м’язу такий самий як і скелетних м’язів. Сила скорочення серця залежить від ступеня розтягнення його м’язових волокон. Чим більше вони розтягнуті кров’ю, яка надходить у порожнину серця, тим сильніше скорочується серце, тим більше крові виштовхується у судини. Цю закономірність відкрив Стерлінг і назвав законом серця. Джерелом енергії для скорочення серцевого м’язу є макроенергетичні сполуки АТФ і креотинфосфату.

Протягом всього періоду скорочення збудження серця змінюється.

Так, у момент виникнення збудження серце втрачає збудливість – фаза абсолютної рефрактерності, яка триває протягом усього періоду скорочення (0,27-0,30 с), при чому серцевий м’яз не здатний відповідати на нові подразнення.

Під час розслаблення міокарда збудливість поступово відновлюється – фаза відносної рефрактерності (0,03-0,08 с), і в цей час можна сильним штучним подразненням викликати позачергове скорочення – екстрасистолу, за якою обов’язково йде компенсаторна пауза.

В паузі між скороченням серця розвивається підвищена збудливість – зверхзбудлива фаза – під час якої ефект може викликатися і допороговим подразненням.

Отже, серцевий м’яз протягом усього скорочення перебуває в стані рефрактерності, що запобігає: 1) виникненню нового скорочення до закінчення попереднього, тобто тетанічному скороченню, що унеможливлювало б виконання серцем насосної функції; 2) рециркуляції збудження в міокарді, що також порушувало б нормальне чергування скорочення і розслаблення серця.

Серце реагує на поодинокі подразнення за законом «все або нічого».

Тобто, за сталих умов сила скорочення серцевого м’яза не залежить від сили подразнення, якщо вона досягла порогового чи надпорогового рівня. Отже, серце реагує скороченням лише на порогові й понадпорогові подразнення, як одна клітина, причому скорочення завжди є максимальним. Якби міокард скорочувався не весь одночасно, то кров зі шлуночка не виштовхувалася би одночасно, а переливалась з однієї частини шлуночка до іншої.