Сердечный цикл и его фазы.
Сердце здорового человека сокращается ритмически с частотой 60–70 ударов в минуту. Во время мышечной работы и повышении температуры тела количество сердечных сокращений увеличивается до 200. Частота сердечных сокращений свыше 90 называется тахикардией, менее 60 – брадикардией.
Предсердия и желудочки сокращаются последовательно. Сокращение мышц сердца называется систолой, расслабление – диастолой. Период, который включает одно сокращение и последующее расслабление, составляет сердечный цикл. При частоте сокращения сердца 70 ударов в минуту полный цикл сердечной деятельности продолжается 0,8-0,86 с. Сердечный цикл складывается из 3-х фаз:
- систола предсердий (слабее и короче систолы желудочков, длится 0,1 секунды);
- систола желудочков (более мощная и продолжительная, равна 0,3 секунды);
- общая пауза(одновременное расслабление предсердий и желудочков, длится 0,4 секунды).
Во время общей паузы мускулатура предсердий и желудочков расслаблена, створчатые клапаны открыты, а полулунные закрыты. Давление в камерах сердца падает до 0, вследствие чего кровь из полых и легочных вен притекает в предсердия и желудочки самотеком, т. е. пассивно, заполняя примерно 70% их объема.
Началом каждого цикла считается систола предсердий. Она начинается с сокращения круговой мускулатуры, окружающей устья вен, впадающих в сердце. Во время систолы предсердий давление в них повышается до 5-8 мм рт. ст., и кровь выталкивается только в одном направлении – в желудочки. Предсердия в основном играют роль резервуара для притекающей крови, легко меняющего свою ёмкость благодаря небольшой толщине стенок. Объем этого резервуара может дополнительно увеличиваться за счет добавочных ёмкостей – ушек предсердий, напоминающих кисеты и способных при расправлении вместить значительные объёмы крови.
После окончания систолы предсердий начинается систола желудочков, которая состоит из 2-х фаз:
- фаза напряжения, длится 0,05 секунд;
- фаза изгнания крови, длится 0,25 сек.
Фаза напряжения протекает при закрытых створчатых и полулунных клапанах. В это время мышца сердца напрягается вокруг несжимаемого содержимого – крови. Длина мышечного волокна миокарда не меняется. Но по мере увеличения напряжения мышечных волокон растёт давление в желудочках. В момент, когда давление крови в желудочках превышает давление в артериях, полулунные клапаны открываются и кровь выбрасывается из желудочков в аорту и легочной ствол.
Начинается 2-ая фаза систолы желудочков – фаза изгнания крови. Систолическое давление в левом желудочке достигает 120 мм рт. ст, в правом – 25–30 мм рт. ст.
После фазы изгнания начинается диастола желудочков, и давление в них понижается. В тот момент, когда давление в аорте и легочном стволе становится выше, чем в желудочках, полулунные клапаны захлопываются. В это время предсердно-желудочковые клапаны под давлением крови, скопившейся в предсердиях, открываются, наступает период общей паузы – фаза отдыха и заполнения сердца кровью. Затем цикл сердечной деятельности повторяется.
Внешние проявления деятельности сердца и показатели сердечной деятельности.
К внешним проявлениям деятельности сердца относятся:
- верхушечный толчок;
- сердечные тоны;
- электрические явления в сердце.
Верхушечный толчокобусловлен тем, что сердце во время систолы желудочков поворачивается слева направо и изменяет свою форму: из эллипсовидного становится круглым. Верхушка сердца поднимается и надавливает на грудную клетку в области 5-го межреберья слева. Это надавливание можно видеть, особенно у худощавых людей, или пальпировать ладонью руки.
Сердечные тоны – это звуковые явления, возникающие в работающем сердце. Их можно прослушать, если приложить ухо или фонендоскоп к грудной клетке. Различают 2 тона сердца: 1 тон, или систолический, и 2 тон, или диастолический.
I тон (систолический) – более низкий, глухой и продолжительный. Возникает в начале систолы желудочков. Это колебания створок захлопывающихся предсердно-желудочковых клапанов, колебания мускулатуры сокращающихся желудочков, колебания натягивающихся сухожильных нитей.
II тон (диастолический) – короткий и более высокий. Возникает в начале диастолы, в момент захлопывания полулунных клапанов аорты и легочного ствола.
Тоны сердца можно записать на фонокардиограмму с помощью метода фонокардиографии (ФКГ). С помощью фонендоскопа можно выслушать шумы, свидетельствующие об ослаблении сердечной мышцы.
Основные физиологические свойства сердечной мышцы.
Сердечная мышца обладает такими свойствами как:
- возбудимость;
- сократимость;
- проводимость;
- рефрактерный период;
- автоматизм.
Возбудимость – способность сердечной мышцы приходить в деятельное состояние – возбуждение. Сердечная мышца менее возбудима, чем скелетная. Для возникновения возбуждения в сердечной мышце необходим более сильный раздражитель, чем для скелетной.
Сократимость – способность сердечной мышцы развивать при возбуждении напряжение и укорачиваться. Она имеет свои особенности. Первыми сокращаются мышцы предсердий, затем сосочковые мышцы и слой мышц желудочков.
Рефрактерный период – это период невосприимчивости мышцы сердца к действию других раздражителей, когда сердце утрачивает способность отвечать возбуждением и сокращением на новое раздражение. Эта фаза длится весь период систолы желудочка.
Автоматизм – способность сердечной мышцы приходить в состояние возбуждения и ритмического сокращения без внешних воздействий, то есть импульсы к сокращению возникают в самом сердце (а к скелетной мускулатуре приходят по двигательным волокнам). Если перерезать все нервы, подходящие к сердцу, отделить сердце от организма, оно будет ритмично сокращаться (из-за потенциала, возникающего вследствие деполяризации клеточных мембран).
Проводящая система сердца.
В мышечной стенке располагается проводящая система сердца, которая состоит из мышечных волокон особого строения, образующих узлы и пучки. Благодаря проводящей системе происходит последовательное сокращение предсердий и желудочков. Центрами проводящей системы являются 2 узла:
1. Синусно-предсердный узел (узел Киса-Флека) находится в стенке правого предсердия между отверстием верхней полой вены и правым ушком. Состоит из клеток первого типа – пейсмекерных клеток (англ. рacemaker – водитель), или водителей ритма, способных к самопроизвольным сокращениям и отдающих ветви к миокарду предсердий. Впервые этот узел был описан английскими учеными Кисом и Флеком в 1910 году.
2. Предсердно-желудочковый узел (узел Ашоффа-Тавары) лежит в толще нижнего отдела межпредсердной перегородки вблизи места впадения нижней полой вены. Состоит из клеток второго типа – переходных клеток, передающих возбуждение от синусно-предсердного узла на предсердно-желудочковый пучок и к рабочему миокарду. Открыт немецким патологоанатомом Ашоффом совместно с японским патологом Таварой.
Книзу этот узел переходит в предсердно-желудочковый пучок (пучок Гиса), который связывает миокард предсердий с миокардом желудочков. В межжелудочковой перегородке этот пучок делится на правую и левую ножки, отдающие веточки к миокарду каждого желудочка (волокна Пуркинье). Клетки пучка проводящей системы и его ножек составляют третий тип. Они являются передатчиками возбуждения от переходных клеток предсердно-желудочкового узла к клеткам рабочего миокарда желудочков. Предсердно-желудочковый пучок был подробно описан немецким анатомом Гисом, а разветвления ножек пучка – чешским физиологом Пуркинье.
