Методы исследования звуковых проявлений работы сердца

Аускультация позволяет выслушать два сердечных тона, так называемые I (систолический) и II (диастолический), а в ряде случаев (например, у детей) - III тон.

Тоны выслушиваются над всей областью сердца, но звучность их изменяется в зависимости от близости расположения клапанов, участвующих в образовании тонов. Поэтому для каждого тона существуют рекомендуемые точки выслушивания и определенный порядок выслушивания.

При прослушивании сначала слышен более протяжный звук низкого тона - первый тон сердца, После короткой паузы за ним более высокий и короткий звук - второй тон. После этого наступает пауза. Она более длительная, чем пауза между тонами. Такая последовательность слышна в каждом сердечном цикле.

Первый тон появляется в момент начала систолы желудочка (систолический тон). В основе его лежат: 1) колебания створок атриовентрикулярных клапанов и прикрепленных к ним сухожильных нитей (клапанный компонент), 2) колебания, производимые массой мышечных волокон при их сокращении (мышечный компонент), 3) открытие полулунных клапанов и растяжение кровью аорты и легочной артерии (сосудистый компонент).

Звучание первого тона охватывает конец фазы синхронного сокращения, всю изометрическую фазу, протосфигмический интервал и начало быстрого изгнания крови.

Колебания передаются на грудную клетку и лучше выслушиваются на верхушке сердца и в проекции митрального клапана. Рекомендуемые точки выслушивания: в 5-ом межреберье на 1 см кнутри от среднеключичной линии (1 точка) - митральный клапан. А также у основания мечевидного отростка (4 точка) - трикуспидальный клапан. Кроме того, звуковые явления, связанные с деятельностью митрального клапана, выявляются при аускультации слева у грудины в месте прикрепления III-IV ребер (5 точка - Боткина - Эрба). Лучше слышно в межреберье.

Первый тон характеризуеся как глухой, протяжный и низкочастотный.

Второй тон возникает в момент начинающейся диастолы желудочков (диастолический тон). В основе его возникновения лежит: 1) захлопывание полулунных клапанов и ударов друг о друга их створок (клапанный компонент) и 2) колебания передаются на столбы крови крупных сосудов (сосудистый компонент).

Вначале закрывается аортальный (в связи с более ранним окончанием систолы левого желудочка), а чуть позже - пульмональный клапаны.

Звучание II тона охватывает протодиастолический интервал и начало периода изометрического расслабления.

Второй тон, также как и первый, выслушивается над всей областью сердца, но лучше его слышно на основании сердца. Рекомендуемые точки выслушивания: аортальный компонент тона лучше выслушивается во 2-ом межреберье справа у края грудины (2 точка), а пульмональный - во втором межреберье слева у края грудины (3 точка).

Данный тон характеризуется как звонкий, короткий и высокочастотный. Этот тон тем выше, чем выше давление в аорте и соответственно в легочной артерии.

Оба тона I и II принято классифицировать как облигатные клапанные тоны, т.е. они выслушиваются постоянно.

Использование метода фонокардиографии (ФКГ) позволяет выделить обычно не слышные ухом третий и четвертый тоны. III и IV тоны называют факультативными мышечными тонами, т.е. они тихие и поэтому в норме выслушиваются редко. Но отчетливо выявляются при регистрации фонокардиограммы. Они обусловлены реакцией желудочка (в основном левого) на наполнение его кровью.

Третий тон возникает во время фазы быстрого пассивного наполнения желудочков, когда идет быстрый приток крови. Он отражает вибрацию стенки желудочков. Низкочастотный.

Четвертый тон возникает во время сокращения миокарда предсердий, когда начинается фаза активного наполнения кровью желудочков. Также обусловлен вибрацией стенки желудочков.

Иногда еще выделяют на фонокардиограмме пятый - V тон. Причина его возникновения на настоящее время не выяснена. Даже на фонокардиограмме выявляется не всегда.

Для регистрации фонокардиограммы используется микрофон, который прикладывается в соответствующие точки, где лучше прослушиваются соответствующие тоны. Сигнал преобразуется в электрический и регистрируется на любом электрокардиографе или на специализированном фонокардиографе.

Особенности тонов сердца:

На звучность тонов сердца оказывают влияние самые разнообразные факторы. Их принято подразделять на кардиальные и экстракардиальные.

К кардиальным относятся: сила и быстрота сокращения сердца. Звучность тонов зависит также от давления в сосудах и полостях сердца, от анатомического строения клапанов сердца.

К экстракардиальным факторам как правило относят толщину жировой прослойки. Чем она толще, тем хуже слышны тоны.

Электрическое проявление работы сердца Распространение возбуждения от водителя ритмапо проводящей системе сердца и самой сердечной мышце сопровождается возникновением на поверхности клеток отрицательного потенциала. В связи с этим происходит синхронный разряд огромного числа возбужденных единиц, их суммарный потенциал оказывается настолько велик, что может регистрироваться далеко за пределами сердца на поверхности тела. Регистрируемая электрическая волна имеет сложный характер и отражает возникновение в миокарде деполяризации и реполяризации, а не его сокращение.

Метод, позволяющий оценить электрическую работу сердца получил название - электрокардиография и будет рассмотрен несколько позже.

ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ОСОБЕННОСТИ СЕРДЕЧНОЙ МЫШЦЫ

К основным свойствам сердечной мышцы относятся: 1) автоматия, 2) возбудимость, 3) проводимость и 4) сократимость.

АВТОМАТИЯ

Способность к ритмическому сокращению без всяких видимых раздражений под влиянием импульсов, возникающих в самом органе, является характерной особенностью сердца. Это свойство называется автоматизмом. Так как импульсы появляются в мышечных волокнах, то говорят о миогенной автоматии.

Существование миогенной автоматии позволяет возбуждаться и сокращаться сердечной мышце при перерезке всех идущих к ней внешних нервов и даже при полном извлечении сердца из тела. При создании необходимых условий, способность к сокращению, без действия внешних раздражителей, сохраняется в течение нескольких часов и даже суток. Ритмические сокращения зарегистрированы у человеческого эмбриона на ранних стадиях развития (18-20 день).

Но способностью к автоматии в сердце обладают не все мышечные волокна, а только атипическая мышечная ткань.

Природа автоматии до сих пор до конца не выяснена. У высших позвоночных возникновение импульсов связано с функцией атипических мышечных клеток - миоцитов - пейсмекеров, заложенных в узлах сердца.

Атипическая ткань в сердце млекопитающих животных локализуется в областях, гомологичных венозному синусу и атриовентрикулярной области холоднокровных.

Первый узел проводящей системы расположен в месте впадения полых вен в правое предсердие. Имеет несколько названий: синуснопредсердный, синоатриальный, синусный, синусноаурикулярный, Кейс-Флека (Кис-Фляка, Кейт-Флака). Он является главным центром автоматии сердца - пейсмекером (водителем ритма) первого порядка.

От данного узла возбуждение распространяется к рабочим клеткам миокарда, как диффузно, так и по специализированным пучкам или трактам (Торела, Венкебаха, Кента и т.д.).

В частности к левому предсердию возбуждение направляется по пучку Бахмана, а к предсердно-желудочковому узлу - по пучку Кис-Фляка.

Далее возбуждение достигает второго узла - предсердно-желудочкового (атриовентрикулярного, Ашоффа-Товара). Он расположен в толще сердечной перегородки на границе предсердий и желудочков. Узел состоит из трех частей, обладающих собственной частотой возбуждения: 1 -верхней предсердной и 2-средней и 3 -нижней желудочковых. Этот узел является пейсмекером второго порядка. В норме возбуждение в данном узле никогда не генерируется, узел лишь проводит импульсы от синоатриального узла, причем в норме возбуждение проходит только в одном направлении. Ретроградное (обратное) проведение импульсов невозможно.

При прохождении возбуждения через предсердно-желудочковый узел импульсы задерживаются на 0,02-0,04 с. Это явление получило название атриовентрикулярной задержки. Ее функциональное значение состоит в том, что за время задержки успевает завершиться систола предсердий. За счет этого достигается координированная работа предсердий и желудочков.

В настоящее время предполагается, что причиной атриовентри­кулярной задержки может быть: истончение пучков Кис-Флака при подходе к атриовентрикулярному узлу. Существует также предположе­ние, что передача возбуждения на атриовентрикулярный узел осу­ществляется через химический синапс.

Третий уровень расположен в пучке Гиса и волокнах Пуркинье. Пучок Гиса берет начало от предсердно-желудочкового узла (длина 1-2 см) и образует две ножки, одна из которых идет к левому, дру­гая - к правому желудочку. Эти ножки ветвятся на более тонкие проводящие пути, которые в свою очередь заканчиваются волокнами Пуркинье под эндокардом. Считается, что между этими волокнами и типичной мускулатурой имеются так называемые переходные клетки. Они непосредственно и осуществляют контакт с рабочими клетками миокарда и обеспечивают одновременную передачу возбуждения с про­водящей системы сердца на рабочую мускулатуру.

Центры автоматии, расположенные в проводящей системе желу­дочков, носят название пейсмекеров третьего порядка. Они также, как и атриовентрикулярный узел, никогда в норме не вступают в работу, а предназначены лишь для проведения импульсов, идущих от синоатриального узла. Таким образом, возбуждение по ножкам пучка Гиса направляется к верхушке сердца и оттуда по разветвлениям но­жек и волокнам Пуркинье возвращается к основанию сердца. В ре­зультате этого сокращение сердца в целом определяется в опреде­ленной последовательности: сначала сокращаются предсердия, затем верхушки желудочков и наконец их основания.

Итак, нижележащие водители ритма находятся в соподчиненном положении и в сердце существует так называемый градиент автома­тии, который был открыт в опытах Станиуса (описаны в практических руководствах по физиологии), а сформулирован Гаскеллом.

Градиент автоматии выражается в убывающей способности к ав­томатии различных структур проводящей системы по мере их удаления от синусно-предсердного узла. В синусно-предсердном узле число разрядов составляет в среднем 60-80 имп/мин у взрослого человека, в предсердно-желудочковом - 40-50, в клетках пучка Гиса - 30-40, в волокнах Пуркинье - 20-30 имп/мин.

Таким образом, в сердце существует определенная иерархия центров автоматии, что позволило В.Гаскеллу сформулировать прави­ло, согласно которому степень автоматии отдела тем выше, чем он ближе расположен к синусно-предсердному узлу.

В том случае, когда в пейсмекере первого порядка не возника­ет возбуждение или блокируется его передача, роль водителя ритма берет на себя пейсмекер второго порядка через 30-40 сек (асисто­лия) и желудочки начинают сокращаться в ритме атриовентрикулярно­го узла. При невозможности передачи возбуждения к желудочкам они начинают сокращаться в ритме пейсмекеров третьего порядка.

В норме частоту активности миокарда всего сердца в целом оп­ределяет синусно-предсердный узел и подчиняет себе все нижележа­щие центры автоматии, навязывая им свой ритм. Явление, при кото­ром структуры с замедленным ритмом генерации потенциалов усваивают более частый ритм других участков проводящей системы, называют усвоением ритма. В случае, когда синоатриальный узел повреждается и при этом человеку оказывают своевременную квалифицированную медицинскую помощь (больному вживляют стимулятор, задающий самостоятельно ритм для работы сердца) можно сохранить жизнь пациенту.

При поперечной блокаде предсердия и желудочки сокращаются каждый в своем ритме. Нескоординированная работа водителей ритма ухудшает основную функцию сердца - нагнетательную. Повреждение водителей ритма ведет к полной остановке сердца.

ОСОБЕННОСТИ ВОЗБУЖДЕНИЯ И ВОЗБУДИМОСТЬ СЕРДЕЧНОЙ МЫШЦЫ

Электрическая активность атипических миоцитов.

Клетки атипической мышечной ткани (миоциты), составляющие проводящую систему сердца, функционально неоднородны. Из всей массы СА- узла только несколько клеток, называемых истинными пейсмекерами (Р-клетки), обладают способностью к спонтанной генерации потенциала действия. Остальные клетки относятся к потенциальным (латентным) водителям ритма. Они, как и рабочие кардиомиоциты, разряжаются в результате пришедшего к ним возбуждения. В случае прекращения функции истинного пейсмекера потенциальный пейсмекер может взять на себя его ведущую роль, в то время как рабочие кардиомиоциты такой способностью не обладают.

Атипические мышечные клетки имеют ряд существенных функциональных особенностей, отличающих их от клеток сократительного миокарда: 1) Они имеют низкий уровень мембранного потенциала - около 50-70мВ. 2) Форма потенциала действия ближе к пикообразному потенциалу. 3) Амплитуда потенциала действия очень низкая - до 100мВ. 4) Наблюдается самопроизвольное (спонтанное) изменение мембранного потенциала за счет высокой проницаемости для ионов натрия.

До сих пор остается неясной причина, порождающая высокую проницаемость для ионов натрия и те особенности электрической активности, которые приводят к генерации спонтанного потенциала действия. А ионный механизм возникновения пейсмекерного потенциала выглядит следующим образом: 1) В состоянии "покоя" клетка пропускает ионы натрия. 2) В период деполяризации, когда уровеньпотенциала уменьшится по сравнению с исходным на 2мВ,| наступает резкое увеличение проницаемости сначала для Nа⁺, а позже для Са²⁺. 3) Во время фазы реполяризации клеточная МДД мембрана становится более проницаемой для ионов К⁺. Важным является то, что калиевые каналы очень быстро инактивируются и во время их инактивации вновь активируются быстрые натриевые каналы.

мВ

В результате на мамбране развивается так называемая медленная диастолическая деполяризация (МДД) - спонтанное (автоматическое) снижение уровня мембранного потенциала до критического уровня деполяризации, в результате чего происходит генерация спонтанного потенциала действия. В норме это характерно только для Р-клеток, составляющих основу синоатриального узла.

t,мс