Эволюция сердечно-сосудистой системы. 3 страница

Разрушение и образование лейкоцитов также совершаются непрерывно. Местом их разрушения являются клетки мононуклеарной системы печени и селезенки.

Регуляция кроветворения. Она осуществляется нейро-гуморальным путем. Впервые идею нервной регуляции кроветворения и перераспределения элементов крови выдвинул С. П. Боткин еще в 80-х годах прошлого века. В дальнейшем в основу понимания этих процессов была положена концепция И. П. Павлова о кортиковисцеральных взаимоотношениях, развитая К. М. Быковым и его учениками. Наличие в кроветворных органах интерорецепторов служит доказательством того, что эти органы включены в систему рефлекторных взаимоотношений. Это подтверждается многими факторами. Так, при длительном раздражении блуждающего нерва происходит перераспределение лейкоцитов в крови: увеличивается их содержание в сосудах желудочно-кишечного тракта и уменьшается в других сосудистых областях. Раздражение симпатического нерва приводит к противоположному эффекту.

При активном пищеварении, мышечной работе, болевых раздражениях, эмоциональном возбуждении количество лейкоцитов в крови возрастает за счет выхода их из лимфоузлов и синусов костного мозга. Такой лейкоцитоз называется перераспределительным. Он может быть вызван условнорефлекторным путем, что свидетельствует об участии в этих процессах коры больших полушарий. Экспериментальные и клинические данные показывают, что особое значение в регуляции кроветворения и перераспределения элементов крови имеет гипоталамическая область промежуточного мозга, осуществляющая свое действие через гипофиз и центры вегетативной нервной системы.

На кроветворение оказывают влияние и железы внутренней секреции. Так, оно усиливается соматотропным и адренокортикотропным гормонами передней доли гипофиза, надпочечников, щитовидной железы. Мужские половые гормоны усиливают эритропоэз, а женские половые гормоны (эстрогены) тормозят его. По-видимому, этим отчасти объясняется более высокое количество эритроцитов у самцов, чем у самок.

Нервные и эндокринные влияния осуществляются за счет специфических посредников гемопоэтинов. Эритропоэтины стимуляторы эритропоэза. Они образуются в печени, селезенке, но главным образом в почках. После удаления почек эритропоэтинов не обнаруживают, поэтому почки считают главным местом их образования. Они являются полипептидами относительно небольшой молекулярной массы. Их количество увеличивается при кислородном голодании, вызванном различными причинами (потерей крови, разрушением эритроцитов под влиянием некоторых ядов, продолжи тельным пребыванием на большой высоте и т. д.).

Образование лейкоцитов стимулируется лейкопоэтинами, которые появляются у животных после быстрого удаления из крови большого количества лейкоцитов.

Среди лейкопоэтинов выделяют нейтрофило-, базофило-, эозинофило-, моноцито- и лимфоцитопоэтины. Стимулирую­щее влияние на лейкопоэз оказыва­ют продукты распада самих лейкоци­тов и тканей, возникающие при их повреждении, нуклеиновые кислоты, микробы и их яды, а также некото­рые гормоны. Так, под влиянием гормонов передней доли гипофиза (соматотропного и адренокортикотропного) увеличивается количество нейтрофилов и уменьшается число эозинофилов в крови. Все эти вещества действуют на лейкопоэз не прямо, а за счет лейкопоэтинов.

В плазме крови найдены также тромбоцитопоэтины. Под их влия­нием через несколько часов после острой кровопотери количество кро­вяных пластинок может увеличиться вдвое. Химическая природа, место образования, механизм действия этих веществ еще не установ­лены.

Кроме того, для нормального со­зревания эритроцитов необходимы витамины (цианкобаламин, пиридоксин, фолиевая кислота). Цианко­баламин (витамин B₁₂), так назы­ваемый внешний фактор кроветворе­ния, поступает в организм с кормом. Он всасывается и усваивается толь­ко в том случае, если слизистая обо­лочка пилорической части желудка выделяет особое вещество — так на­зываемый внутренний фактор кро­ветворения, или фактор Кэсла. При отсутствии этого вещества наруша­ется всасывание цианкобаламина и образование эритроцитов тормозит­ся. Пиридоксин (витамин В₆) необ­ходим для синтеза гема. Фолиевая кислота, содержащаяся в раститель­ных продуктах, нужна для синтеза нуклеиновых кислот и глобина в ядерных предстадиях эритроцитов. Рибофлавин (витамин В₂) участвует в процессе формирования липидной стромы эритроцитов, пантотеновая кислота — в синтезе фосфолипидов. Для эритропоэза нужен также вита­мин С. Он усиливает всасывание же­леза из кишечника, способствует образованию тема, стимулирует действие фолиевой кислоты.

 

Кроме витаминов, животные долж­ны получать с кормом достаточное количество белков и минеральных веществ. Особое значение для эрит­ропоэза имеют такие элементы, как железо, медь, марганец, кобальт. Следовательно, полноценное корм­ление — необходимое условие об­разования и созревания эритроци­тов и других форменных элементов крови.

 

Возрастные особенности систе­мы крови. Возрастные изменения морфологического состава крови от­четливо проявляются у всех видов животных. В очень раннем возрасте функция кроветворения неустойчива и легко нарушается, что обусловле­но недостаточным развитием нерв­ной системы. С возрастом интенсив­ность гемопоэза постепенно умень­шается.

При старении в костном мозге уменьшается количество кроветвор­ных элементов, которые замещаются жировыми клетками. В лимфоузлах возникают атрофические изменения, ведущие к фиброзу.

Возрастные изменения имеют ви­довые особенности. Так, у крупного рогатого скота и лошадей количест­во эритроцитов в молодом возрасте очень большое, затем в течение не­скольких месяцев, а иногда 1—2 лет, оно постепенно уменьшается. По ис­течении этого срока количество эри­троцитов вновь несколько увеличивается и долго сохраняется на од­ном уровне. Однако общий объем эритроцитарной массы с возрастом изменяется мало. Это обусловлено тем, что у молодых животных эритроциты имеют меньший размер, чем у взрослых. Возрастные изменения содержания гемоглобина соответствуют изменениям количества эритро­цитов.

 

У свиней эти изменения носят несколько иной характер. У поросят, начиная с седьмого дня после рож­дения и до девяти месяцев, число эритроцитов в крови постепенно воз­растает. Но так как молоко свино­маток очень бедно железом, то, не­смотря на увеличение числа эритро­цитов, количество гемоглобина в крови падает, если поросята допол­нительно не получают препараты же­леза.

 

Глава 2

СИСТЕМА ОРГАНОВ КРОВООБРАЩЕНИЯ

Система органов кровообращения - сердце, сосуды, капилляры - обеспечивает непрерывное движение (циркуляцию) крови в организме животных. Кровь приводится в движение сердцем, поэтому изучению функций этого органа придается особое значение. Работа сердца интересовала ученых еще в глубокой древности, но понять принцип кровообращения долгое время не удавалось. Одно время считали, что в артериях находится воздух (отсюда и название - артерия), а кровь - в венах. Центром кровообращения признавали печень. Гален, живший во II в. н. э., полагал, что в предсердной перегородке имеется отверстие, через которое кровь из правого предсердия поступает в левый желудочек. Только в ХVI в. М. Сервет и Коломбо доказали, что такого отверстия нет и, чтобы попасть из правой половины сердца в левую, кровь должна пройти через легкие. Сервет определил малый круг кровообращения, доказав, что вся масса крови проходит через легкие и что она подвергается переработке не в печени, а в легких. Но открытие это не получило признания, так как Сервет и его книги были сожжены инквизиторами, а его учение объявлено ересью. Поэтому честь открытия кровообращения принадлежит английскому врачу В. Гарвею (1578), который в результате многочисленных опытов на овцах установил, что кровь течет по замкнутой системе сосудов. Он измерил объем крови левого желудочка и высчитал, что величина его в процессе работы сердца не увеличивается. Гарвей доказал, что движение крови происходит по большому и малому кругам. Учение Гарвея верно до наших дней, но ученый, естественно, не видел капилляры, так как микроскопа в то время еще не было, и по этому не мог составить полного представления о кровообращении как о замкнутой системе. М. Мальпиги в 1661 г. обнаружил капилляры и тем самым подтвердил правильность выводов Гарвея. Большой вклад в изучение процессов регуляции работы сердца внесли работы И. П. Павлова, Э. Г. Старлинга, Г. И. Косицкого, М. Г. Удельнова.

В. Ф. Овсянников впервые установил наличие сердечно-сосудистого центра в продолговатом мозге. Много было сделано и в после дующие годы в области расшифровки функций сердечно-сосудистой системы, особенно в связи с разработкой методов пересадки сердца, вначале у животных (В. Демихов, 1963), а затем и у человека (В. И. Шумаков).

Эволюция сердечно-сосудистой системы.

Совершенствование функций сердца и сосудов у разных животных является результатом длительного филогенетического развития. Строение сердца изменялось в процессе филогенеза. У низших позвоночных, например у рыб, оно состоит только из двух камер - предсердия и желудочка. Кровь поступает сначала в предсердие, а оттуда переходит в желудочек, имеющий утолщенные стенки. Из желудочка по кровеносным сосудам и капиллярам кровь попадает в жабры, где она воспринимает из воды кислород и выделяет углекислоту.

У амфибий в связи с развитием легких возникает новая система кровообращения, по которой в легкие направляется венозная кровь. Сердце имеет три камеры: два предсердия и желудочек. В правое предсердие поступает венозная кровь, оттекающая из органов и тканей, а в левое - артериальная кровь из левого предсердия, прошедшая через легкие. Затем кровь из обоих предсердий поступает в желудочек, где смешивается.

У крокодилов четырехкамерное сердце. У лягушек утолщенная часть аорты разделена на две части спиральным клапаном, обеспечивающим разделение крови так, что притекающая из правого предсердия кровь направляется в легочную артерию.

У млекопитающих и птиц сердце разделено на две половины, не сообщающиеся между собой. В сердце плода млекопитающих между предсердиями имеется отверстие, которое к моменту рождения постепенно зарастает. В процессе развития изменилась и питательная жидкость. С появлением гастроваскулярной системы по сосудам течет водянистая жидкость, не имеющая белка и азотосодержащих веществ. Это так называемая гидролимфа. В последующем она заменилась гемолимфой - жидкостью, богатой органическими и неорганическими веществами. При дальнейшей эволюции появилась кровь с присущими ей функциями.

СЕРДЦЕ

Сердце высших животных состоит из четырех камер: двух предсердий и двух желудочков. Между предсердиями и желудочками в каждой половине сердца расположены отверстия (атрио-вентрикулярные), снабженные в левой половине двух, а в правой - трехстворчатыми клапанами. Они могут открываться только в сторону желудочков, чему способствует наличие сухожильных нитей, прикрепленных к концам клапанов и капиллярным мышцам желудочков. Кроме клапанов, важную роль в механизме замыкания атриовентрикулярных отверстий играют кольцевые мыщцы, окружающие эти отверстия. От левого желудочка отходит аорта, а от правого - легочная артерия. У отверстий, где начинаются эти сосуды, расположены полулунные клапаны. Они закрыты во время диастолы и открыты во время систолы желудочков. Мышцы предсердий отделены от мышц желудочков сухожильным кольцом, и только мышечный пучок Гисса проходит через это кольцо и соединяет их.

Строение миокарда. Миокард состоит из отдельных волокон диаметром 10-15 и длиной 30-60 мкм. По всей длине волокна имеется множество поперечно исчерченных полосок, называемых миофибриллами. Они занимают около 50 % всей клеточной массы.

Миофибриллы образованы последовательно повторяющимися структурами – саркомерами.

Концы саркомеров соседних миофибрилл примыкают друг к другу, и вследствие этого волокна выглядят полосатыми и исчерченными. Саркомеры состоят из нитей, или миоволоконец, представляющих собой тяжи из сократительных белков, ориентированных особым образом относительно друг друга.

Миозин, который содержится в полосе А, способен расщеплять АТФ на аденозиндифосфорную кислоту (АДФ) и неорганический фосфат, то есть проявляет свойства аденозинтрифосфатазы. Кроме того, он обратимо связывается с актином, образуя актиномиозин. Сокращение мышц обусловлено обратимым связыванием актина и миозина с образованием актомиозина (с расщеплением АТФ на АДФ) в присутствии Са++. Каждое миокардиальное волокно окружено оболочкой - сарколеммой, состоящей из поверхностной мембраны клетки и покрывающей ее базальной мембраны.

Миокардные волокна ветвятся и соединяются друг с другом с помощью так называемых вставочных дисков-нексусов, последние образуют истинные границы клеток; из-за этого миокард не является настоящим синцитием, а похож, скорее, на «лоскутное одеяло», состоящее из отдельных, тесно связанных между собой клеток. Однако в функциональном отношении миокард рассматривают как синцитий, так как электрическое сопротивление вставочных дисков очень мало и генерируемый клетками потенциал легко переходит через них на рядом-расположенные клетки. Вставочные диски служат местом перехода электрических импульсов от одной клетки к другой, обеспечивая функциональную непрерывность миокарда.

Физиологические свойства сердечной мышцы. Организм всегда приспосабливает ритм работы сердца к характеру выполняемой работы. На пример, у рысаков в процессе бега частота сокращений сердца достигает 200 и более ударов в минуту, что превосходит исходный уровень в 4-5 раз. У коров в период отела она может повышаться до 110 ударов. Та кой широкий диапазон работы сердца объясняется физиологическими свойствами сердечной мышцы: автоматии, возбудимости, проводимости, сократимости и рефрактерности.

Автоматия сердца

Под автоматией сердца понимают его способность ритмически сокращаться без каких-либо внешних побуждений, под влиянием импульсов, возникающих в нем самом. Выработка ритмических импульсов связана с функцией мышечной ткани, а не нервных структур. Последние влияют на силу и частоту импульсов, но сам процесс автоматического ритма генерируется в мышечной ткани, расположенной в узлах сердца.

В каждой группе клеток, задающих ритм автоматии, так называемых пейсмекеров, заложены не только регуляторы частоты, но целая программа частотных сокращений. Разные отделы сердца проявляют различный автоматизм.

Клетки миокарда в течение десятилетий жизни животных и человека способны находиться в состоянии непрерывной ритмической активности, что обеспечивается энергичной работой ионных насосов этих клеток. Во время диастолы из клеток выводятся ионы Nа+, а внутрь клетки возвращаются ионы К. Ионы Са проникают в цитоплазму, где захватываются саркоплазматическим ретикулумом. Функционирование ионных насосов зависит от ряда факторов, но важнейшее значение имеют ослабление и недостаточное кровообращение мышцы сердца (ишемия) и, как следствие, уменьшение запасов АТФ и креатинфосфата в клетках миокарда; снижение электрической и механической работы сердца.

Движение ионов через мембраны пейсмекеров обусловливает запальный процесс самовозбуждения в них, распространяющийся на проводящие миоциты и миокард. Пусковой принудительный механизм самовозбуждения, заложенный в клетках водителя сердечного ритма, обозначают как триггерную теорию автоматии, объясняющую движение ионов через мембраны клеток (трансмембранный потенциал).

Автоматию сердца обычно наблюдают на изолированном, то есть вырезанном из организма, сердце лягушки, пропуская через аорту раствор Рингера. Изучение работы изолированного сердца плода коровы было впервые проведено на кафедре физиологии Московской ветеринарной академии с помощью раствора Тироде. Наиболее выраженным свойством автоматии обладал синусный узел. Сердце работало более 72 ч.

Возбудимость. [Возбудимость обусловлена существованием в клеточной мембране макромолекул белка, формирующих ионные каналы. Изменение этих молекул возбудимости в ответ на действие раздражителя лежит в основе нонной проводимости. В последние годы открылись возможности исследования структуры ионных каналов методами препаративной биохимии и генной инженерии. Новый этап в изучении природы возбудимости связан с метаболической регуляцией ионных каналов и их участием в управлении внутри клеточными процессами (В. И. Ходоров, 1987).]

Сердечная мышца способна возбуждаться от различных раздражителей - электрических химических, термических и др. В основе процесса возбуждения лежит появление отрицательного электрического потенциала в участке сердца, первоначально возбуждающемся. Повышается температура ткани, усиливается обмен веществ.

О возбуждении мышцы сердца обычно судят по изменению разности потенциалов, возникающих между возбужденным участком (отрицательный заряд) и невозбужденным (положительный заряд). В момент возбуждения возникает электродвижущая сила сердца величиной от 100 до 120 мВ. Последняя обусловлена переходом катионов Nа+ через мембрану внутрь мышечного волокна. Мембрана при этом деполяризуется, приобретая положительный заряд. Возможность вызывать возбуждение сердца, например, электрическими раздражениями, используют в медицине. Источником раздражений служат специальные приборы - электронные стимуляторы. Под действием с электрических импульсов сердце начинает возбуждаться и работать в заданном ритме.

 

Процессы деполяризации и реполяризации возникают в разных участках миокарда неодновременно, поэтому величина разности биопотенциалов между различными участками сердечной мышцы в течение сердечного цикла изменяется. Условную линию, соединяющую в каждый данный момент две точки (два полюса), принято называть электрической осью сердца. В каждый момент работы сердца его электрическая ось характеризуется определенной величиной и направлением, то есть обладает признаками векторной величины.

Проводимость. Проведение возбуждения в сердце осуществляется электрическим путем вследствие образования потенциалов действия в мышечных клетках-пейсмекерах. Межклеточные контакты - нексусы служат местом перехода возбуждения с одной клетки на другую. Вначале процесс возбуждения в сердце возникает в области устья полых вен, в сино-аурикулярном узле, а затем распространяется на другие отделы проводящей системы сердца.

Сино-аурикулярный узел - главный водитель ритма сердца, вырабатывает в среднем 70-110 импульсов в минуту, и с такой же частотой сокращаются предсердия. Вторым, не менее важным местом, обладающим свойством генерировать нервные импульсы с частотой 40-50 в минуту, является атрио-вентрикулярный узел Ашоффа-Тавара, от которого берет начало пучок Гиса (мышечный мостик, проводящий возбуждение от предсердий к желудочкам). Пучок имеет две ножки, одна из которых идет к левому, а другая - к правому желудочку. Концевые волокна этих ножек разделяются на множественные волокна, расположенные под эндокардом и заканчивающиеся в сердечной мышце (волокна Пуркинье). По этим тончайшим волокнам возбуждение передается всем мышечным волокнам, вызывая одновременное их сокращение. Для обеспечения работы сердца необходимым условием служит анатомическая целостность проводящей системы сердца. Повреждение водителя ритма вызывает его остановку.

У теплокровных животных скорость проведения возбуждения в разных отделах неодинакова. От основания правого предсердия до верхушки сердца импульс пробегает за 0,11 с, а до узла Ашоффа-Тавара только за 0,08 с (рис. 2). Максимальная скорость проведения возбуждения в волокнах Пуркинье составляет 4000 мм/с, минимальная в атрио-вентрикулярном узле - 50 мм/с. Причины более медленного проведения импульса в этом участке сердца до сих пор не выяснены. Это физиологическое свойство имеет большое значение для согласованной работы предсердий и желудочков - возбуждение желудочков начинается лишь через 0,12-0,18 с после того, как начинается возбуждение предсердий. Итак, разные отделы сердца имеют неодинаковую проводимость, что зависит от содержания в них гликогена и длительности рефрактерных фаз. В случае поражения проводящей системы ритм сердца сильно замедляется, возникают аритмии.

Сократимость сердечной мышцы. Это свойство обусловлено ультраструктурными особенностями волокон миокарда и соотношением между длиной и напряжением саркомера (сократительной единицы миокарда). Сокращение саркомера только на 20% обеспечивает полную функцию сокращения желудочков. Сила сокращения сердечной мышцы прямо пропорциональна начальной длине мышечных волокон, то есть длине перед началом сокращения. Эта особенность сердечной мышцы была установлена Э. Старлингом и получила название «закон сердца». В скелетных мышцах сила сокращения зависит от силы раздражения, а в сердечной мышце это связано главным образом с воздействием нейро-гуморальных влияний. Например, гормон адреналин увеличивает прирост толщины миокарда в период систолы 30 %. Это его свойство используют на практике для восстановления деятельности сердца при его остановке.

Источником энергии, затрачиваемой в момент сокращения сердечной мышцы, служат макроэргические фосфорсодержащие соединения - аденозинтрифосфат и креатинфосфат. Ресинтез этих соединений осуществляется за счет энергии дыхательного и гликолитического фосфорилирования.

 

Рефрактерность миокарда и экстрасистола. Под рефрактерностью понимают неспособность сердечной мышцы отвечать второй вспышкой возбуждения на искусственное раздражение или на приходящий к мышце импульс от водителя ритма. Это определяется большой длительностью периода рефрактерности. Такое временное состояние невозбудимости называют абсолютной рефрактерностью. Период рефрактерности длится столько же времени, сколько продолжается систола. Если в синусном узле возникает внеочередное возбуждение в момент, когда рефрактерный период окончился, наступает экстрасистола, причем пауза, следующая за ней, длится столько же времени, сколько и обычная пауза после систолы. Экстрасистола может возникнуть вследствие возбуждения и самого желудочка (желудочковая экстрасистола), что приводит к продолжительной так называемой компенсаторной паузе. Экстрасистолы регистрируют и при внеочередном возбуждении атрио-вентрикулярного узла.

Трепетание и мерцание предсердий. Фибрилляция - это особая форма нарушения ритма сердцебиений, характеризующаяся быстрыми асинхронными сокращениями мышечных волокон предсердий и желудочков, доходящими до 400 (при трепетании) и 600 (при мерцании) в минуту. Фибрилляция желудочков может привести к смерти животного, так как в этом случае продвижение крови по сосудам резко нарушается. Фибрилляцию желудочков можно прекратить сильным ударом электротока напряжением в несколько киловатт, вызывающим одновременное возбуждение всех мышечных волокон желудочка, после чего восстанавливаются их синхронные сокращения. Мерцание предсердий даже в течение длительного времени опасности для жизни не представляет.

Сердечный цикл. Основная функция сердца - нагнетание в артерии крови, притекающей к нему по венам. В основе этой функции лежит ритмическое сокращение мышц желудочков и предсердий.

Различают несколько фаз, определяемых как периоды напряжения, изгнания крови и расслабления сердечной мышцы. Сокращение сердечной мышцы называют систолой, а расслабление - диастолой. Во время систолы происходит освобождение полостей сердца от крови, а во время диастолы - заполнение их кровью. В нормальных физиологических условиях систола и диастола четко согласованы по времени. Правильно чередуясь, они составляют сердечный цикл. Началом каждого сердечного цикла считают систолу предсердий (левое предсердие сокращается чуть позже правого), продолжающуюся в среднем 0,1 с. Во время систолы давление в их полостях несколько повышается (на 2-8 мм рт. ст.), что обеспечивает выталкивание крови из предсердий. При сокращении предсердий кровь не может поступать в вены, так как их отверстия суживаются в самом начале систолы. Атрио-вентрикулярные клапаны свободно открываются, поскольку желудочки в этот момент находятся в стадии диастолы, и кровь свободно поступает в них. По окончании систолы предсердий начинается одновременная систола желудочков - 0,3-0,4 с, предсердия же в это время находятся в состоянии диастолы.

При сокращении мускулатуры желудочков в них быстро возрастает давление крови, поэтому атрио-вентрикулярные клапаны захлопываются, полулунные клапаны раскрываются чуть позже, в этот момент давление крови в полости желудочков становится выше, чем в аортальной системе, и полулунные клапаны раскрываются, происходит изгнание крови из сердца. Сразу после открытия полулунных клапанов (0,05- 0,1 с) удаление крови из сердца начинает замедляться и сокращение миокарда ослабевает. В среднем через четверть секунды (что зависит от частоты работы сердца) после раскрытия полулунных клапанов систола желудочков прекращается, их мускулатура расслабляется и начинается диастола. В этот момент аортальные клапаны захлопываются, так как давление крови в желудочках резко падает и становится ниже, чем в аорте и легочной артерии.

Хотя оба желудочка сокращаются синхронно, давление крови в них различное, поскольку сокращение левого желудочка в момент систолы приблизительно в два раза сильнее правого, что зависит от толщины слоя миокарда. Так, в аорте в конце диастолы желудочка давление достигает 60-100, а в легочной артерии только 8-1.5 мм рт. ст. В период изгнания крови оно поднимается соответственно до 130-I60 и 15- 30 мм рт. ст.

Продолжительность систолы у разных животных изменяется в зависимости от частоты сокращений, характера работы и массы тела. Систола по времени занимает от 30 до 50 % всего цикла.

 

Продолжительность систолы по отношению к сердечному циклу, % (по Е. Кольбу)

Свиньи ----- 54

Овцы ----- 50

Кошки ----- 47

Крупныи рогатый скот ----- 44

Человек ----- 42

Собаки ----- 32

Лошади ------ 31

 

Ритм работы сердца зависит от массы, вида животного и уровня обмена веществ. Частота сердечных сокращений у животных разных видов различна: у слонов - 25-28, лошадей - 32-42, верблюдов - 32-52, крупного рогатого скота и свиней - 60-80, собак - 70-80, кроликов - 120-140, кур - до 300 в минуту.

Неодинакова она и у животных разного возраста. Частота сердечных сокращений у плода коровы достигает 120-190, у однодневных поросят - 236 в минуту, к недельному возрасту она увеличивается у них до 248, затем уменьшается и на 15, 30, 45 и 60-й день составляет соответственно 210, 171, 167 и 161.

Частота сердечного сокращения зависит от размеров животного: чем оно крупнее, тем медленнее сокращается сердце. Это объясняется тем, что у мелких животных обмен веществ протекает на более высоком уровне, чем у крупных. Высокий уровень обмена веществ может обеспечиваться только очень интенсивной циркуляцией крови, а, следовательно, более быстрым ритмом работы сердца. Частота сердечного ритма существенно меняется при физической работе. Например, у рысистых лошадей при легкой нагрузке частота сокращений сердца находится в пределах 77-83 ударов в минуту, при средней - 109-120 и при тяжелой - до 150. При резвых аллюрах у данных лошадей она увеличивается по сравнению с состоянием покоя в 6-7 раз (А. А. Челышев, 1977).

У сердца есть важный помощник - это так называемое «периферическое сердце», то есть совокупность механизмов сокращения сосудов мышц, по ним перекачивается кровь из артерий по прекапиллярам, капиллярам, посткапиллярам и венулам в вены, а затем к правому предсердию. В процессе этой перекачки важную роль играют вибрационные микронасосы, которые приводятся в движение скелетными мышцами при их сокращении. Скелетную мышцу можно рассматривать как физиологический вибратор или самостоятельный эластический насос в системе кровообращения, причем микронасос не выключается даже тогда, когда мышца находится в состоянии покоя, то есть в тонусе слабого сокращения.

Таким образом, развитие кровообращения у млекопитающих пошло не по пути увеличения массы сердца, а по пути использования самих мышц в качестве многочисленных и эффективных «периферических сердец», помогающих сердцу в его работе.

Величина сердца животных зависит от массы тела. Так, у лошадей масса сердца составляет 0,6-1 %, у крупного рогатого скота - 0,4-0,6, свиней - 0,3-0,4, собак - 0,6-1% массы тела.

Тоны сердца. Работа сердца сопровождается рядом механических, звуковых, электрических и некоторых других явлений, характеризующих динамику сокращений сердечной мышцы, кровенаполнения его полостей, звукам клапанов и др.

Звуковые явления, которыми сопровождается работа сердца, называют тонами сердца, их легко прослушать, если приложить к грудной клетке ухо или специальный прибор – фонендоскоп. Для прослушивания сердечных звуков и отдельных структур сердца применяют и наиболее чувствительный ультразвуковой способ. Первый тон возникает в начале систолы желудочков (систолический), он более глухой, протяжный и низкий; второй тон слышен в начале диастолы желудочков (диастолический), он более короткий и резкий, напоминающий звук «дукх» Происхождение первого тона связано с колебательными движениями натянутых створок атрио-вентрикулярных клапанов и сухожильных нитей, прикрепленных к ним, а также с сокращением всей массы мышечных волокон. Второй тон вызывается захлопыванием полулунных клапанов сердца в момент начинающейся диастолы желудочков, когда давление в них становится ниже, чем в аорте и легочной артерии.