Цикл сердечной деятельности. Изменение давления крови в полостях сердца в различные фазы цикла. Систолический и минутный объем крови.

Сокращение камер сердца называется систолой, расслабление - диастолой. В норме ЧСС 60-80 в мин. Цикл работы сердца начинается с систолы предсердий. Однако в физиологии сердца и клинике для его описания используется классическая схема Уиггерса. Длительность систолы желудочков = 0,33 сек. Сост.из 2 периодов: период напряжения, - 0,08 сек, и период изгнания - 0,25 сек. Период напряжения делится на две фазы: фазу асинхронного сокращения, длительностью 0,05 сек и.фазу изометрического сокращения 0,03 сек. В фазе асинхронного сокращения происходит неодновременное т.е. асинхронное сокращение волокон миокарда межжелудочковой перегородки. Затем сокращение синхронизируется и охватывает весь миокард. Давление в желудочках нарастает и атриовентрикулярные клапаны закрываются. Начинается фаза изометрич. сокращения. Когда оно достигает 120-130 мм.рт.ст. в левом, 25 мм.рт.ст. в правом, открываются полулунные клапаны - аортальный и пульмональный. Начинается период изгнания. Он длится 0,2 сек. и включает фазу быстрого и медленного изгнания. Фаза быстрого изгнания продолжается 0,12 сек., медленного, - 0,13 сек. Во время фазы быстрого изгнания давление в желудочках значительно выше чём в сосудах, поэтому кровь из них выходит быстро. Но так как давление в сосудах нарастает, выход крови замедляется. После того, как кровь из желудочков изгоняется, начинается диастола желудочков. Ее продолжительность 0.47 сек. Она включает протодиастолический период, период изометрического расслабления, период наполнения и пресистолический период. Длительность протодиастолического периода 0,04 сек. Во время него начинается расслабление миокарда желудочков. Давление в них становится ниже, чем в аорте и легочной артерии, поэтому полулунные клапаны закрываются. После этого начинается период изометрического расслабления. Его продолжительность 0,08 сек. В этот период все клапаны закрыты, и расслабление происходит без изменения длины волокон миокарда. Давление в желудочках продолжает снижаться. Когда оно не становится ниже, чем в предсердиях, открываются атриовентрикулярные клапаны. Начинается период наполнения, длительностью 0,25 сек. Он включает фазу быстрого наполнения, продолжительность которой 0,08. сек., и фазу медленного наполнения - 0,17 сек. После того, начинается пресистолический период, во время которого происходит систола предсердий. Его длительность 0,1 сек. В этот период в желудочки закачивается дополнительное количество крови. Давление в предсердиях, в период их систолы, составляет в левом 8-15 мм.рт.ст., а правом 3-8 мм.рт.ст: Отрезок времени от начала протодиастолического периода и до пресистолического называется общей паузой. Ее продолжительность 0,4 сек. В момент общей паузы полулунные клапаны закрыты, а атриовентрикулярные открываются. Первоначально предсердия, а затем желудочки заполняются кровью. Во время общей паузы происходит пополнение энергетических запасов кардиомиоцитов, выведение из них продуктов обмена, ионов кальция и натрия, насыщение кислородом. Давление в полостях сердца в эксперименте измеряется путем пунктирования, а клинике их катетгеризацией.

Физиологические свойства миокарда. Автоматия сердца. Современные представления о субстрате, природе и градиенте автоматии.

Сердечной мышце свойственны возбудимость, проводимость, сократимость и автоматия. Возбудимость это способность миокарда возбуждаться при действии раздражителя, проводимость -проводить возбуждение, сократимость - укорачиваться при возбуждении. Автоматия - это способность сердца к самопроизвольным сокращениям. В различных участках миокарда предсердий и желудочков обнаружены своеобразные скопления мышечных клеток, которые назвали атипическими. Скопления образованы Р-клетками (клетками Пуркинье). Кроме того, в них имеются также переходные клетки. Они занимают промежуточное положение между сократительными и пейсмекерными кардиомиоцитами и служат для передачи возбуждения. Такие 2 типа клеток образуют проводящую систему сердца. В ней выделяют следующие узлы и пути:

· 1.Синоатриальный узел (Кейс-Флека). Он расположен в устье полых вен, т.е. венозных синусах.

· 2.Межузловые и межпредсердные проводящие пути Бахмана, Венкенбаха и Торелла. Проходят по миокарду предсердий и межпредсердной перегородке.

· 3.Атриовентрикулярный узел (Ашофф-Тавара). Находится в нижней части межпредсердной перегородки под эндокардом правого предсердия.

· 4.Атриовентрикулярный пучок(Гиса). Идет от атриовентрикулярного узла по верхней части межжелуд. перегородке. Затем делится на две ножки - правую и левую. Они образуют ветви в миокарде желудочков.

· 5.Волокна Пуркинье. Это концевые разветвления ветвей ножек пучка Гиса.

Роль различных отделов проводящей системы в автоматии сердца впервые была установлена Станниусом и Гаскеллом. Станниус накладывал лигатуры на различные участки сердца. 1 лигатура накладывается между венозным синусом, где расположен синоатр. узел, и правым предсерд. После этого синус продолжает сокращаться в обычном ритме,(60-80 вмин), а предсердия и желудочки останавливаются. 2 лигатура на границе предсердий и желудочков. Это вызывает возникновение сокращений желудочков с частотой 30-40 в минуту. Желудочки начинают сокращаться из-за механического раздражения клеток атриовентрикулярного узла. 3 лигатура накладывается на середину желудочков. После этого их верхняя часть сокращается в атриовентрикулярном ритме, а нижняя с частотой 15-20 в минуту. Гаскелл установил, что ведущим водителем ритма сердца является синоатриальный. На основании опытов Станниуса и Гаскелла был сформулирован принцип убывающего градиента автоматии. Он гласит, что чем дальше центр автоматии сердца расположен от его венозного конца и ближе к артериальному, тем меньше его способность к автоматии.

Механизмы возбудимости, автоматии и сокращений кардиомиоцитов.

Возникновение мембранного потенциала кардиомиоцитов обусловлено избирательной проницаемостью мембраны для ионов калия. Его величина у сократит. кардиомиоцитов составляет 80-90 мВ, а у клеток синоатриального узла 60-65 мВ. Возбуждение кардиомиоцитов проявляется генерацией потенциалов действия, которые имеют своеобразную форму. В них выделяются следующие фазы:

· 1.Фаза деполяризации

· 2.быстрой начальной реполяр.

· 3.замедленной реполяр

· 4.быстрой конечной реполяр.

Автоматия обусловлена тем, что их мембранный потенциал не остается постоянным. В период диастолы в Р-клетках синоатриального узла происходит его медленное уменьшение. Это называется медленной диастолической деполяризацией МДД. Когда ее величина достигает критического уровня, генерир. ПД, который по проводящей системе распростр. на все сердце. Возникает систола предсердий, а затем желудочков. Медленная диастолическая деполяризация связана с постепенным ↑ натриевой проницаемости мембраны атипических кардиомиоцитов. Истинными пейсмекерами является лишь небольшая группа Р-клеток синоатриального узла. Остальные Р-клетки проводящей системы являются латентными водителями ритма. Пока спонтанные ПД поступают из синоатриального узла, латентные пейсмекеры подчиняются его ритму. Это называется усвоением ритма. Сокращение кардиомиоцитов является следствием генерации ПД. В них имеется система трубочек саркоплазматического ретикулума, содержащих ионы кальция. При возникновении ПД эти ионы выходят из трубочек в саркоплазму. Начинается скольжение миофибрилл. Но в сокращении кардиомиоцитов принимают участие и ионы кальция, входящие в них в период генерации ПД. Они увеличивают длительность сокращения и обеспечивают пополнение запасов кальция в трубочках. В норме частота сердцебиений в покое зависит от возраста, пола, тренированности. У детей их частота больше, чем у взрослых. У женщин выше, чем у мужчин, а физически слабых людей больше, чем у тренированных. При определенных состояниях наблюдаются изменения ритма работы сердца -аритмии.