ФИЗИОЛОГИЯ

между левой рукой и левой ногой. Б– три однополюсные отведение, предложенные Вильсоном: aVR, при котором потенциал регистрируется только с правой руки; aVL – потенциал регистрируется только с левой руки; aVF – потенциал регистрируется только с левой ноги. В. Шесть однополюсных отведений от грудной клетки: V1, при котором потенциал действия регистрируется с четвертого межреберья по правому краю грудины; V2 – с четвертого межреберья по левому краю грудины; V3 – по середине между V2 и V4; V4 – с пятого межреберья по среднеключичной линии; V5 – с пятого межреберья по передней подмышечной линии; V6 – с пятого межреберья по средней подмышечной линии. При этом I, aVR, V1, V2 отражают процессы, происходящие в правой половине сердца, a III, aVL, V5, V6 отражают процессы, происходящие в левой половине сердца.

Рис. Стандартные и однополюсные отведения ЭКГ от конечностей.

71

Треугольник Эйнтховена образуется путем соединения точек регистрации стандартных отведений ЭКГ. При этом стороны треугольника соответствуют стандартным отведениям. При помощи треугольника Эйнтховена можно определить относительную величину вольтажа зубцов, которая связана с направлением электрической оси сердца, зависимая от позиции сердца в грудной клетке.

Электрическая ось и позиции сердца, способы определения при помощи треугольника Эйнтховена.

Электрическая ось сердца – это условная линия, проходящая через возбужденный миокард таким образом, что по обе стороны этой линии находятся приблизительно одинаковое количество разноименных зарядов (положительных и отрицательных). Направление электрической оси сердца измеряется в градусах и зависит от позиции сердца в грудной клетке, гипертрофии миокарда правого и левого желудочков. Различают следующие позиции сердца в грудной клетке: горизонтальная позиция, когда направление электрической оси от 0 град. до +39 град.; промежуточная – направление электрической оси от +40 град. до +69 град.; вертикальная позиция сердца – направление электрической оси от +70 град. до +90 град. При умеренной гипертрофии правого желудочка направление электрической оси соответствует до -30 град, а при умеренной гиперторофии левого желудочка – до +120 град. Электрическую ось сердца можно определить при помощи I и III стандартном отведении ЭКГ с использованием треугольника Эйнтховена. Треугольник Эйнтховена образуется путем соединения точек регистрации стандартных отведений ЭКГ. При этом стороны треугольника соответствуют стандартным отведениям. При помощи треугольника Эйнтховена можно определить относительную величину вольтажа зубцов, которая связана с направлением электрической оси сердца, зависимая от

72

позиции сердца в грудной клетке. Для определения направления электрической оси сердца определяют алгебраическую сумму амплитуды зубцов R и S (мм) в I и III стандартном отведениях. Полученную сумму R1 и S1 откладываем на стороне треугольника, соответствующего I стандартному отведению, а сумму RIII и SIII на стороне треугольника, соответствующего III стандартному отведению. Из полученных точек опускаем перпендикуляр до их пересечения. Затем соединяем центр треугольника с полученной точкой за счет перекреста двух перпендикуляров

– это и будет направление электрической оси сердца.

Современные представления о субстрате, природе и градиенте автоматизма.

Проводящая система обеспечивает автоматизм сердца

– это способность спонтанно активироваться, то есть создавать электрические импульсы без помощи нервной стимуляции. Анатомическим субстратом автоматизма является мало дифференцированные мышечные клетки, из которых состоят элементы проводящей системы сердца. Особенностью проводящей системы сердца является способность каждой клетки самостоятельно генерировать возбуждение.

Природа автоматизма – электрическая. Во время диастолы желудочков в клетках СА узла возникает медленная деполяризация (медленная диастолическая деполяризация – МДД) за счет открытия медленных натриевых каналов. При достижении МДД критического уровня деполяризации (-60 мв) происходит быстрая деполяризация до нулевого уровня – это и есть импульс в ответ на который миокард сокращается. После чего начинается реполяризация длительность которой совпадает с длительностью систолы желудочков. Таким образом, продолжительность от начала МДД до пика МПД соответствует диастоле желудочков. От пика МПД до начала

73

следующего МДД соответствует систоле желудочков. МПД в СА узле отличается от МПД в АV узле только различной скоростью МДД: скорость МДД в СА больше, чем скорость МДД в АV), поэтому автоматизм СА узла значительно (в 1,5- 2 раза) выше, чем автоматизм в АV. У здорового человека с учетом влияния на сердце блуждающего нерва в СА узле в 1мин возникает 60-80 имп/мин, а в АV узле – 40-45 имп/мин. При возникновении импульсов в СА в нижележащих отделах проводящей системы (АV-узел, пучек Гисса, ножки Гисса, волокна Пуркенье) импульсы не возникают – они проводят до миокарда желудочков импульсы, возникающие в СА узле. Таким образом, самая большая скорость МДД в клетках СА. Чем дальше от СА и ближе к волокнам Пуркинье тем меньше скорость МДД. Самой большой способностью к автоматии обладают клетки СА и наименьшей автоматией обладают волокна Пуркинье – это явление называется градиент автоматизма.

Способность к автоматизму различных отделов проводящей системы изучалось Станиусом при помощи наложения лигатур.

Первая лигатура ( I ) накладывалась таким образом, что венозный синус (VS) сердца лягушки отделялся от (AV). После наложения первой лигатуры венозный синус сокращался в прежнем ритме (55-60 раз в минуту), а предсердия и желудочки, после временной остановки, возобновили свои сокращения, но в меньшем ритме (30-35 раз в минуту). Результаты опыта после первой лигатуры свидетельствуют о том, что, во-первых, венозный синус (или СА у человека и млекопитающих) обладает большей автоматией, чем AV. Во-вторых, временная остановка предсердий и желудочков свидетельствуют о том, что при генерации импульсов в VS в нижележащих отделах проводящей системы импульсы не генерируются, они лишь проводят те импульсы, которые возникли в VS.

74

Вторая лигатура (II) накладывалась между предсердиями и AV. После наложения второй лигатуры предсердия не сокращаются, так как к ним не подходят импульсы из венозного синуса (за счет первой лигатуры) и от AV (за счет второй лигатуры). Венозный синус и желудочки сердца продолжают сокращаться в прежнем ритме (соответственно – 55-60 и 30-35раз в минуту).

Третья лигатура накладывалась в область верхушки сердца, после этой лигатуры верхушка сердца не сокращалась, что свидетельствует о том, что верхушка сердца не обладает автоматизмом. Таким образом, остановка предсердий после второй лигатуры и верхушки сердца после третьей лигатуры свидетельствует о том, что рабочий миокард не обладает автоматизмом, этим свойством обладают лишь клетки проводящей системы сердца.

Проводящая система сердца и ее отделы. Пучки Бахмана, Венкебаха и Тореля.

Проводящая система сердца включает следующие элементы:

1)синоатриальный узел (СА), который находится между синусом (место впадения полых вен в правое предсердие) и правым предсердием. Существуют два вида клеток СА – водителя ритма или пейсмекерные (Р-клетки) и проводниковые (Т-клетки). Р-клетки генерируют электрические импульсы, а Т-клетки выполняют функцию проводников. Р-клетки связываются между собой и с Т- клетками. Этот узел обладает наибольшей автоматией;

2)атриовентрикулярный узел (АВ) – находится справа от межпредсердной перегородки над местом прикрепления створки, непосредственно рядом с устьем коронарного синуса трехстворчатого клапана. АВ также содержит два вида клеток

–Р и Т. Автоматизм этого узла в 1,5 раза меньше чем автоматизм СА. СА связан с АВ тремя межузловыми

75

пучками: а) передний межузловой пучок – начинается от СА и на уровне межпредсердной перегородки делится на две веточки одна из которых доходит до левого предсердия (пучок Бахмана), другая – к АВ; б) средний межузловой пучок (пучок Венкебаха) начинается от СА, проходит позади верхней полой вены, спускается вниз по задней части межпредсердной перегородки и достигает АВ; в) задний межузловой пучок ( пучок Тореля) отходит от СА, идет вниз и кзади;

3)пучок Гиса – начинается в нижней части АВ и в области межжелудочковой перегородки делится на две ножки;

4)правая ножка пучка Гиса – длинный тонкий пучок, который в дистальной части выходит из межжелудочковой перегородки и достигает передней сосочковой мышцы правого желудочка, где разветвляется и связывается с волокнами Пуркинье;

5)левая ножка пучка Гиса, которая делится на две ветви

–переднюю и заднюю. Передняя ветвь достигает основания передней сосочковой мышцы и разветвляется в передневерхней части левого желудочка. Задняя ветвь достигает основания задней сосочковой мышцы.

6)волокна сети Пуркинье – конечные разветвления правой и левой ножек пучка Гиса связываются анастамозами с обширной сетью клеток Пуркинье. Клетки Пуркинье представляют собой видоизмененные клетки миокарда, которые непосредственно связываются с сократительным миокардом желудочков.

Проводимость миокарда и проводящей системы сердца различна: по миокарду предсердий – 0,8 – 1,0 м/с, по миокарду желудочков – 0,8 – 0,9 м/с, по проводящей системы сердца 4,5 – 5,0 м/с. В небольшом участке АВ скорость распространения возбуждения резко уменьшается и достигает 0,02 – 0,04 м/с. Благодаря этому осуществляется задержка

76

проведения возбуждения от предсердий к желудочкам –

атриовентрикулярная задержка. Она обеспечивает координацию (последовательность) сокращения предсердий и желудочков и позволяет предсердиям нагнетать дополнительную порцию крови в полость желудочков до начала их сокращения.

МПД кардиомиоцитов и его фазы

На МПД кардиомиоцита различаю деполяризацию,

раннюю, или быструю реполяризацию, плато и позднюю, или

медленную реполяризацию. Следует отметить на высокий уровень МПП сердечной мышцы - -90мв. В кардиомиоцитах имеются быстрые натриевые каналы (как и в скелетных мышцах), открытие которых способствуют быстрой деполяризации (1 фаза МПД) и медленные натрийкальциевые каналы. При открытии этих каналов (открытие происходит при изменении МПП до –40мв) в миокардиоцит начинают входить ионы натрия и кальция. Это пораждает достижение пика МПД – деполяризацию с явлением овершута. Процесс реполяризации осуществляется в три приема: 1) происходит ранняя, или быстрая реполляризация – она обусловлена заходом в клетку ионов хлора; 2) период «плато» за счет входа в клетку ионов натрия и кальция по медленным натрий-кальциевым каналам. Одновременно в этот период открываются калиевые каналы и катионы калия начинают выходить из клетки – число входящих в клетку катионов кальция и натрия соответствует числу выходящих ионов калия, в результате чего мембранный потенциал «застывает» на месте – возникает плато МПД; 3) поздняя, или медленная реполяризация при этом поток выходящих катионов калия становится заметно сильнее, чем поток входящих ионов натрия и кальция, так как медленные натрийкальциевые каналы закрываются. Во время быстрой деполяризации, ранней реполяризации и «плато» происходит

77

инактивация быстрых натриевых каналов, поэтому в эти фазы МПД мышца находится в фазе абсолютной рефрактерности и не способна реагировать на раздражение. Длительность МПД миокардиоцита желудочков достигает 330 мс.: 270 мс приходится на абсолютный рефрактерный период, 30 мс. – на относительный рефрактерный период и 30 мс – на супернормальный период возбудимости. Наличие такой длительной абсолютной рефрактерной фазы чрезвычайно важно – благодаря этому сердечная мышца не способна к тетаническому сокращению. В скелетных мышцах длительность абсолютной рефрактерной фазы очень незначительна и в 20 раз меньше, чем в кардиомиоците.

Экстраситола и компенсаторная пауза, условия для их возникновения. Сердечный блок и его стадии.

Экстрасистола, или внеочередная систола, возникает при следующих условиях:

1)необходимо наличие дополнительного источника раздражения (в организме человека этот дополнительный источник называется эктопическим очагом и возникает при различных патологических процессах);

2)экстрасистола возникает лишь в том случае, если дополнительный раздражитель попадает в относительную или супернормальную фазу возбудимости.

Систола желудочков и первая треть диастолы относится

кабсолютной рефрактерной фазе, поэтому экстрасистола возникает, если дополнительный раздражитель попадает во вторую треть диастолы. После желудочковой экстрасистолы возникает удлиненная диастола, или компенсаторная пауза. Причина компенсаторной паузы в том, что очередной импульс из СА узла попадает в абсолютную фазу возбудимости миокарда (приходится на экстрасистолу) и диастола продолжается до следующего импульса, при этом пропускается один сердечный цикл.

78

В клинике отмечается нарушение проведения импульсов от СА к миокарду. При этом различают три стадии сердечного блока:

1 стадия - отмечается удлинение интервала PQ, т.е. нарушается проведение импульсов от СА к АВ. В норме это время соответствует 0,12-0,18с, у спортсменов до 0,2-0,22с. Более 0,18с (у спортсменов более 0,22с) отмечается при нарушении проводимости;

2 стадия – с каждым последующим сердечным циклом происходит удлинение интервала PQ и затем пропускается целый сердечный цикл. При этом выпадение сердечного цикла может наступить либо через 2 (бигиминия), либо через 3 (тригиминия) сердечных цикла.

3 стадия – полный сердечный блок, при этом импульсы от СА не проходят через АВ, поэтому предсердия сокращаются под влиянием импульсов от СА (60-80 ударов), а желудочки – под влиянием импульсов от АВ (40-45 ударов).

Систолический и минутный объем крови. Сердечный и ситолический индексы.

Сердце – это полый мышечный орган, выполняющий функцию насоса по нагнетанию крови в магистральные сосуды (аорту и легочную артерию). Эта функция выполняется во время сокращения желудочков (систолы). За одну минуту у взрослого человека выбрасывается из каждого желудочка в среднем 4,5-5 л крови – этот показатель называется минутным объемом крови (МОК). В расчете на единицу поверхности тела за 1 мин. сердце взрослого человека выбрасывает в каждый круг 3 л/м2. Этот показатель называется сердечный индекс (количество крови, выбрасываемое желудочками сердца за одну минуту, отнесенную на единицу поверхности). Помимо нагнетательной функции сердце выполняет резервуарную функцию – в период расслабления (диастолы) желудочков в

79

нем накапливается очередная порция крови. Максимальный объем крови перед началом систолы желудочков составляет 140-180мл. Этот объем называется «конечнодиастолическим». В период систолы из желудочков выбрасывается по 60-80 мл крови. Этот объем называется

систолический объем крови (СОК). После изгнания крови из желудочков во время систолы в желудочках остается по 70-80

мл (конечно-систолический объем крови). Конечно-

систолический объем крови принято делить на два отдельных объема: остаточный объем и резервный.

Остаточный объем – это объем, который остается в желудочках после максимально сильного сокращения. Резервный объем – это объем крови, который выбрасывается из желудочков при его максимально сильном сокращении в дополнение к систолическому объему в условиях покоя. СОК

влитературе часто называют «ударным объемом» или «сердечным выбросом». Этот показатель, отнесенный к единице поверхности, называется систолическим индексом. В норме у взрослого человека этот показатель равен 41 мл/м2. СОК у новорожденного составляет 3-4 мл, а ЧСС 140 уд/мин, следовательно, МОК – 500 мл. СОК и МОК – это основные показатели гемодинамики. Наиболее точный способ определения МОК – это способ Фика. Для этой цели необходимо определить количество потребляемого кислорода

в1 минуту (в норме 400 мл/мин) и артерио-венозную разницу по кислороду (в номе в артериальной крови 200 мл/л, а в венозной крови – 120 мл/л). В состоянии покоя артериовенозная разница по кислороду составляет 80 мл/л, то есть, если через ткани протекает 1 литр крови, то потребление кислорода составляет 80 мл. В одну минуту ткани организма потребляют 400 мл. Составляем пропорцию и находим: 400млх1л/80мл =5л. Зная МОК и ЧСС, можно определить СОК: СОК= МОК/ЧСС.

80