1.5.2. Сердечно-сосудистая система

Сердечно-сосудистая система, обеспечивая взаимосвязь между различными анатомо-физиологическими структурами организма, играет важнейшую роль в обес­печении жизнедеятельности и процессов адаптации. Регуляция деятельности данной системы имеет сложный многоконтурный характер с участием нервно-рефлекторных, эндокринных и гуморальных механизмов, что позволяет ей быстро и адекватно реаги­ровать как на внешние факторы, так и на различные изменения гомеостаза.

1.5.2.1. Сердце

Сердце является мышечным органом, на 2/3 состоящим из кардиомиоцитов и на 1/3 из структурного матрикса. Кардиомиоциты образуют сократительный миокард и проводящую систему сердца (волокна с быстрым и медленным проведением возбуж­дения).

Миокард выполняет достаточно большой объем работы по перекачиванию кро­ви и одновременно обладает значительными резервами. В условиях покоя сердечный выброс составляет 5-6 л/мин с резервом до 25-30 л/мин. В течение суток в организме перекачивается до 80 000 кг крови, что обеспечивает все необходимые обменные про­цессы в органах и тканях и выведение метаболитов из организма. Столь значительные объемы работы требуют адекватного энергетического обеспечения деятельности сер­дца.

Кардиомиоциты утилизируют питательные вещества в основном неуглеводного происхождения. Основным источником энергии (до 67%) для миокарда являются жирные кислоты, а также молочная кислота (15-20%) и глюкоза (15%). Около 70% энергетических затрат в сердце направлено на сократительную деятельность, до 20% — на работу кальциевых и натрий/калиевых насосов, 10% — на пластические процес­сы.

Напряжение кислорода в миокарде существенно ниже в сравнении с другими ор­ганами, однако кардиомиоцитами его захватывается до 75% (или 12% от всего утили­зируемого в организме объема). В скелетных мышцах данный показатель составляет только 20%. Столь высокая экстракция кислорода в норме и, следовательно, ограничение роста данного показателя обуславливает тот факт, что увеличение потребности миокарда в кислороде может обеспечиваться только за счет увеличения коронарного кровотока. Величина коронарного кровотока определяется перфузионным давлением (разница между диастолическим давлением в аорте и давлением в правом сердце) и сопротивлением сосудов. Наиболее благоприятные условия для перфузии сердца имеются в фазу диастолы. В это время створки полулунных клапа­нов отходят от устьев коронарных артерий и кровь беспрепятственно входит в коро­нарные артерии, а также снижается механическое давление миокарда на сосуды. В условиях покоя через коронарные сосуды за минуту протекает в среднем 250 мл крови (5% минутного объема крови), а при нагрузке — до 3 000—4 000 мл/мин.

Величина сопротивления коронарному кровотоку зависит не только от напря­жения и расслабления миокарда во время сердечного цикла, но и от влияния цело­го ряда нейрогенных, гормональных, гуморальных и метаболических факторов. Так, коронарная вазоконстрикция вызывается активацией α₁- и β₂-адренорецепторов, ангиотензинном-II, вазопрессином, эндотелином, тромбоксаном. Вазодилатация вызывается активацией парасимпатического отдела нервной системы, оксидом азота, кининами, простациклином, простагландином Е₂, а также образующимся в миокарде аденозином.

Основными физиологическими свойствами миокарда являются возбудимость, со­кратимость, проводимость, автоматизм. Эффективная работа сердца возможна лишь при должном состоянии каждого из указанных параметров и их согласованности. Поэтому эффективная насосная деятельность сократительного миокарда зависит от электрофизиологических процессов в нем и состояния проводящей системы. Сум­марная электрофизиологическая активность сердца отражается на ЭКГ.

Основными показателями работы сердца являются ударный объем (УО; норма: 60—80 мл), частота сердечных сокращений (ЧСС) и производная от них величина — минутный объем крови (УО х ЧСС, в норме 5—6 л). Усиление симпатических влияний на сердце увеличивает частоту и силу сердечных сокращений, парасимпатических - снижает ЧСС.