1 Фаза: асинхронного сокращения

В данную фазу кардиомиоциты, получившие импульс от водителя ритма, сокращаются. А не получившие растягиваются. Давление в желудочках не изменяется.

2 Фаза: синхронного сокращения

Возбуждение охватывает все волокна. Давление в желудочках растет и когда его величина становится больше, чем давление в предсердиях (10-15 мм рт. ст.), захлопываются створчатые клапаны. А полулунные клапаны еще не открываются, так как в аорте давление больше (около 50 мм рт. ст.).

3 Фаза: изометрического сокращения

В эту фазу все клапаны закрыты. Кардиомиоциты сокращаются, но изменить свою длину не могут, так как желудочки наполнены кровью. Поэтому в них растет напряжение. В результате поднимается давление и открываются полулунные клапаны, когда давление в левом желудочке достигает 70-80 мм рт.ст., а в правом 15-20 мм рт.ст.

Период напряжения желудочков заканчивается.

Далее начинается протосфигмический интервал.

Он начинается с момента открытия полулунных клапанов и включает в себя время, которое затрачивается на преодоление сопротивления крови, находящейся в артериальных сосудах.

2. Период изгнания крови (0,25 с):

1 Фаза: быстрого изгнания крови

Кровь под влиянием большого давления быстро устремляется из желудочков в сосуды. Из левого желудочка под давлением 120-130 мм рт.ст., а из правого - 25-30 мм рт.ст. Такое же давление создает­ся соответственно в аорте и легочной артерии. По мере заполнения аорты и легочной артерии, выходящей из желудочков кровью, сопротивление выходящему потоку крови увеличивается, и фаза быстрого изгнания сменяется фазой медленного изгнания.

2 Фаза: медленного изгнания крови

В данную фазу давление выравнивается и скорость изгнания крови из желудочков в аорту замедляется.

Далее начинается диастола желудочков (0,47 с).

Она начинается с возникновения протодиастолического интервала (или периода) (0,04 с), который включает в себя время с момента расслабления желудочков до закрытия полулунных клапанов, т.е. когда давление в желудочках станет станет меньше давления в аорте и легочной артерии.

Следующий период изометрического расслабления (0,08 с)

В данный период кардиомиоциты расслабляются, но изменить своей длины не могут, так как клапаны находятся в закрытом состоянии. В результате уменьшается напряжение кардиомиоцитов и давление в желудочках падает. Когда оно становится ниже, чем в предсердиях, открываются клапаны и начинается следующий период.

Период наполнения кровью (0,35 с)

1 Фаза: быстрого наполнения

Начинается с открытия атриовентрикулярного клапана. Из-за большой разности давления кровь быстро устремляется в желудочки (33 мл). Затем давление начинает выравниваться и течение крови замедляется. Начинается следующая фаза.

2 Фаза: медленного наполнения

В эту фазу практически вся кровь, которая поступает в предсердия, протекает сразу же в желудочки. И в завершение наступает следующая фаза.

3 Фаза: быстрого активного наполнения (пресистола или систола предсердий) (0,1 с)

Во время систолы предсердий происходит дополнительное "выжимание" крови (40 мл) из предсердий в желудочки.

МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ СЕРДЕЧНОЙ МЫШЦЫ

I. Поперечный срез, сделанный через середину обоих желудочков, указывает на значительно большую толщину левого. Различия касаются также и внутреннего строения. Стенки левого желудочка представляют собой мощный цилиндр из циркулярной мускулатуры, покрытый снаружи и изнутри спиральными волокнами. В правом желудочке циркулярный слой развит относительно слабо, а основную массу составляют спиральные волокна. Такие различия в строении отражают функциональные особенности, т.е. те усилия, которые развиваются каждым из желудочков во время выброса крови.

Стенка сердца состоит из трех слоев: эндокарда, миокарда и эпикарда. Основную массу составляет миокард, имеющий наиболее сложное строение. Его образуют отдельные мышечные волокна, каждое из которых является функциональной единицей.

II. Характерным морфологическим признаком сердечной мышцы является то, что миокард представляет собой цепочку соединенных последовательно клеток, имеющих тесные контакты между собой, называемых вставочными дисками. Во вставочном диске различают десмосомы, места вплетения миофибрилл в плазмалемму и плотные соеди­нения - нексусы, обладающие незначительным электрическим сопротивлением. Они служат местом перехода возбуждения между клетками, обеспечивая функциональное единство миокарда.

При чем, так как предсердия представлены двумя мышечными слоями - наружным циркулярным (единый для обоих предсердий) и внутренним продольным (для каждого предсердия свой слой), а желудочки имеют три мышечных слоя: наружный - косой, средний - кольцевой и внутренний, который дает сосочковые мышцы, то принято выделять два функциональных синцития - предсердный и желудочковый.

III. Клетки предсердий отличаются от клеток желудочков меньшими размерами. В предсердиях слабо развит саркоплазматический ретикулум. Миокард предсердий быстрее проводит возбуждение по сравнению с миокардом желудочков.

IV. Все мышечные клетки можно разделить на 2 больших класса: типичные (миокардиоциты) - это клетки, которые выполняют лишь одну функцию - сокращение в ответ на приходящий к ним импульс, и атипичные (миоциты), находящиеся в узлах автоматии и проводящей системе сердца, функция которых генерировать потенциал действия, проводить его по сердцу, а способность к сокращению выражена слабо.

V. Сократительные мышечные волокна сердца, сохраняя сходство с поперечно- полосатой скелетной мышечной тканью, отличаются от нее рядом признаков: большой насыщенностью кардиомиоцитов митохондриями и достаточно большим содержанием гликогена.

VI. Кроме того, в свою очередь атипические клетки отличаются от типических рядом признаков: 1) клетки проводящей системы бедны миофибриллами, 2) богаты саркоплазмой, 3) более крупные, чем типичные кардиомиоциты.

ОСОБЕННОСТИ МЕТАБОЛИЗМА СЕРДЕЧНОЙ МЫШЦЫ

В отличие от скелетных мышц сердечная мышца в 3-4 раза больше потребляет кислорода и питательных веществ. За 1 минуту сердце массой 300 г потребляет в среднем 24-30 мл кислорода.

Сердечная мышца в норме работает в условиях аэробного режима. Благодаря наличию кислорода миокард использует различные субстраты окисления и преобразует их в цикле Кребса в энергию АТФ. Для нужд энергетики используются многие продукты обмена: глюкоза, свободные жирные кислоты, аминокислоты, пируват, лактат, кетоновые тела.

При физической нагрузке, когда сердце вынуждено сокращаться сильнее и чаще, существенно возрастает потребление жирных кислот. Образование АТФ идет за счет аэробного распада жирных кислот- 70% и аэробного гликолиза - 30%.

Сердечная мышца при усилении работы увеличивает захват катехоламинов. Они в свою очередь усиливают силу сокращений сердечной мышцы (инотропный эффект). Возрастает потребление кислорода.

Таким образом, существует прямая зависимость между работой сердца и количеством потребленного кислорода. Чем сильнее и чаще сердце сокращается, тем больше потребляет кислорода. Если кислорода недостаточно, то в сердечной мышце в качестве источника энергии используется глюкоза. Она вовлекается в анаэробный гликолиз. При этом глюкоза распадается до пировиноградной кислоты и лактата, которые в анаэробных условиях накапливаются в сердечной мышце. Происходит закисление среды. Возникают очаги гипоксии, приводящие к развитию некрозов и инфаркту. Конечный результат - нарушение проводимости и ритма работы сердца.

Погибшие кардиомиоциты не замещаются новыми. Оставшаяся часть кардиомиоцитов гипертрофируется и за счет внутриклеточной регенерации оставшиеся волокна компенсируют потерю. А на месте повреждения остается рубец, образованный из соединительной ткани.

Однако, работа сердечной мышцы зависит не столько от количества АТФ, сколько от содержания креатинфосфата.

В эксперименте было установлено, что сила сокращений изолированной полоски сердечной мышцы уменьшалась через 8 часов работы, хотя в перфузируемом растворе Рингера концентрация АТФ не изменялась. Если в раствор Рингера добавляли КрФ, то сила сердечных сокращений восстанавливалась.

Таким образом, был сделан вывод, что в сердечной мышце в качестве переносчика энергии от митохондрий к мышцам используется КрФ (Чазов Е.И.).

Еще одной особенностью метаболизма сердечной мышцы является то, что обмен осуществляется циклически. Во время систолы проис­ходит в основном распад веществ, а во время диастолы их синтез. Что объясняется по всей видимостью особенностями кровоснабжения миокарда во время систолы и диастолы.