§ 63. Работа сердца

Автоматизм сердца. Сердце под­опытного животного (например, ля­гушки), извлеченное из его тела и по­мещенное в физиологический раствор, в течение длительного времени про­должает сокращаться, несмотря на отсутствие нервных и эндокринных стимулов. Сердечная мышца сокра­щается, в отличие от скелетных мышц, ритмично. Способность к рит­мическому сокращению под влиянием импульсов, возникающих в самом сердце, характерная особенность сер­дечной мышцы. Это свойство называ­ют автоматизмом сердца.

Автоматизм сердца связан с фун­кцией его атипичных мышечных кле­ток проводящей системы. Импульсы, вызывающие ритмические сокраще­ния сердца, возникают вначале в синусно-предсердном узле.

Возбуждения появляются в про­водящей системе сердца благодаря изменениям электрических потенциа­лов на поверхности клеточных мемб­ран. Возникшее возбуждение из си­нусно-предсердного узла быстро рас­пространяется на клетки миокарда предсердий и в предсердно-желудочковый узел, из которого импульсы идут к миокарду желудочков. Про­хождение импульсов через предсердно-желудочковый узел замедляется, поэтому возбуждение достигает мио­карда желудочков медленнее, чем миокарда предсердий. В связи с этим сокращаются вначале предсердия, а после них желудочки.

Во время очередных сокращений (систолы) желудочков сердечная мышца не способна отвечать на новое раздражение. Этот период невозбудимости миокарда называют рефрак­торной фазой. Это свойство сердеч­ной мышцы во время систолы не отвечать дополнительным сокраще­нием позволяет миокарду более пол­но и ритмично сокращаться, не испытывая утомления.

Сердечный цикл состоит из сокра­щения предсердий и желудочков и последующего их расслабления. У здорового человека в состоянии покоя сердце сокращается 60 – 70 раз в 1 мин. Сокращение сердечной мышцы называют систолой, ее рас­слабление – диастолой. Сердечный цикл имеет три фазы: систолу пред­сердий, систолу желудочков и общую паузу. Общая продолжительность сердечного цикла у человека равна примерно 0,8 с.

Началом каждого цикла счита­ется систола предсердий, длящаяся 0,1 с. В этот момент желудочки расслаблены, створчатые клапаны открыты, а полулунные клапаны закрыты. Во время сокращения пред­сердий вся кровь из них поступает в желудочки. По окончании систолы предсердий начинается систола же­лудочков, которая длится 0,3 с. В мо­мент сокращения желудочков пред­сердия оказываются уже расслаблен­ными, двустворчатый и трехстворча­тый клапаны закрываются. Сокраще­ние мускулатуры желудочков приво­дит к повышению давления внутри их, и вскоре оно оказывается выше, чем в аорте и легочном стволе. По законам физики кровь стремится перейти из зоны более высокого давления в зону, где оно ниже, т. е. в предсердия, аорту и легочный ствол. Особенности строения предсердно-желудочковых створчатых клапанов не позволяют крови возвра­титься в предсердия, остается один путь – в аорту и легочный ствол. Полулунные клапаны этих сосудов открываются, из заслонки прижима­ются к внутренним стенкам сосудов, и происходит изгнание крови из желудочков.

Сокращение желудочков сменя­ется их расслаблением – диастолой желудочков. Под действием высокого давления, создавшегося в аорте и ле­гочном стволе, полулунные клапаны этих сосудов закрываются, препят­ствуя возвращению крови в желу­дочки. После этого наступает период покоя всех камер сердца, или общего расслабления, – общая пауза. На общую сердечную паузу приходится 0,4 с. Такого интервала между сокра­щениями достаточно для полного восстановления работоспособности сердца.

Во время каждого сокращения желудочков в сосуды выталкивается определенная порция крови. Ее объ­ем, получивший название ударного, систолического, составляет 70 – 80 мл. За одну минуту сердце взрослого человека, находящегося в покое, прокачивает 5 – 5,5 л крови. При физической нагрузке количество крови, перекачиваемой сердцем за одну минуту у здорового человека, увеличивается до 15 – 20 л.

Тоны сердца – это звуки, возни­кающие во время работы сердца. Их можно прослушать, приложив ухо к передней грудной стенке. Выделяют два тона: первый тон – систоличе­ский и второй тон – диастолический. Систолический тон – более низкий, продолжительный. Он появляется в начале систолы желудочков и свя­зан с сокращением мускулатуры стенок желудочков, вибрацией натя­нутых сухожильных нитей и колеба­нием створок предсердно-желудочковых клапанов в момент их закрытия. Диастолический тон, короткий и вы­сокий, появляется в начале диастолы, когда закрываются заслонки полу­ченных клапанов аорты и легочного ствола.

Известны места на грудной стен­ке, где тоны сердца слышны отчетли­во. Первый тон закрытия левого предсердно-желудочкового клапана (митрального) прослушивается в об­ласти верхушки сердца в пятом межреберье, чуть левее от грудины. Первый тон закрытия правого пред­сердно-желудочкового клапана и со­кращения миокарда правого желу­дочка слышен в месте соединения тела грудины с ее мечевидным отро­стком. Второй тон закрытия клапана аорты выслушивается во втором межреберье, справа от грудины, а закрытие клапана легочного ство­ла – во втором межреберье, слева от грудины.

Сердечный толчок можно опреде­лить рукой на уровне пятого межре-берья слева от грудины. Этот толчок образуется в результате изменения положения сердца при систоле, когда левый желудочек прижимается к пе­редней грудной стенке и «ударяется» о нее.

Электрические явления в сердце. Электрические процессы возникают в сердце, когда возбужденный уча­сток становится электроотрицатель­ным по отношению к невозбужден­ному.

Поскольку тело человека явля­ется жидким проводником, биотоки сердца проводятся в разных направ­лениях и их можно зарегистрировать с помощью прибора электрокардио­графа. Электрокардиографом опре­деляют изменения сердечного ритма, нарушение проведения возбуждения, место и характер повреждения сер­дечной мышцы.

1. Дайте характеристику автоматизму сердца. Где он возникает и как реализуется в стенках сердца?

2. Расскажите о потенциале действия, его распространении в структурах проводящей системы сердца и сокращении миокарда.

3. Расскажите о сердечном цикле, его начале и продолжительности.

4. Что такое систола и диастола? Какие процессы происходят в сердце при систоле и при диастоле?

5. Расскажите, как ведут себя предсердно-желудочковые клапаны, а также клапаны аорты и легочного ствола при систоле и диастоле.

6. Что такое тоны сердца? Как они возникают и в каких местах на передней грудной стенке прослушиваются?

7. Расскажите об электрических процессах в сердце. В связи с какими особенностями тела человека эти процессы можно зарегистрировать с помощью электрокардиографа?