Сердце

Проводящая система сердца разделяется на две взаимосвязанные части: синоатриальную (синусно-предсердную) и атриовентрикулярную (предсердно-желудочковую).

Строение проводящей системы сердца

Синусовый узел

Синусовый узел располагается у впадения полых вен в правое предсердие. Это место соответствует синусу лягушки и узел получил наименование синусного узла (узел Кис-Флака) (рис. 52).

Атриовентрикулярный узел

Точное изучение расположения мышечных волокон, проводящих возбуждение у мле­копитающих показало, что они рассыпаны по мышцам предсердий и образуют на их перегородке вблизи фиброзного кольца крупный узел (атриовентрикулярный узел или узел Тавара).

Пучок Гиса

От атриовентрикулярного узла в же­лудочки спускается толстый пучок этой же ткани (пучок Гиса). Он проходит через сухожильное кольцо и служит, таким образом, единственным местом соединения мышечных систем предсердий и желудочков.

Волокна Пуркинье

Затем пучок Гиса делится на две ножки —для пра­вого и левого желудочков, разветвляясь в мышце желудочков на множество тончайших волокон (волокна Пуркинье).

Физиология проводящей системы сердца

Первоначальное возбуждение

В синусном узле возникает первоначальное возбуждение. Оно проводится по всему сердцу, вызывая последовательное со­кращение его отделов.

Рефрактерная фаза

Следующее возбуждение, возникающее в узле, не вызывает сокращения сердца до тех пор, пока не окончится рефрактерная фаза.

Относительная рефрактерность

Но если нанести сердцу сильное раздражение во время относительной рефрактерности, то оно дает лишнее со­кращение — экстрасистолу, за которой следует удлиненная, так называемая компенсаторная пауза (рис. 53). Это происходит пото­му, что очередной импульс из синусного узла не может быть вос­принят желудочком, так как он в этот момент находится в рефракторной фазе после экстрасистолы, и он сможет воспринять лишь следующий импульс.

Распространение возбуждения

Из синусного узла возбуж­дение распространяется по пред­сердиям, доходит до узла Тавара, где оно немного задержива­ется, после чего спускается по пучку Гиса в желудочки. Там оно вызывает прежде всего со­кращение мышечных колец во­круг атриовентрикулярных от­верстий, а затем разбегается но желудочкам, сначала сокра­щая папиллярные мышцы, натя­гивающие сухожильные нити клапанов.

Нарушение проводящей системы сердца

При нарушении деятельнос­ти проводящей системы возбуж­дение может возникать не толь­ко в синусном узле, но и в узле Тавара или даже почти в любой точке проводящей систе­мы. Понятно, что импульсы, ис­ходящие из узла Тавара, дости­гают предсердий и желудочков почти одновременно, а это. конечно, может нарушить последо­вательность сокращений отделов сердца и, следовательно, нормаль­ный ток крови по организму. Подобные заболевания опасны для жизни.

Ритм работы сердца можно ускорить нагреванием синуса у ля­гушки или ловерова бугорка у млекопитающих. Учащение сердеч­ной деятельности при мышечной работе может произойти и от при­тока к синусному узлу более нагретой венозной крови, что было доказано в опытах с нагреванием полых вен.

Сердечная мышца обладает такими свойствами, как:

• автоматия;
• возбудимость;
• проводимость;
• сократимость;
• рефрактерность.

Как видно из приведенных данных, частота сокращений серд­ца зависит от величины животного; чем мельче животное, тем чаще у пего бьется сердце. Это связано с тем. что у мелких живот­ных на единицу веса приходится большая поверхность тела. Поэ­тому у них больше теплоотдача и более интенсивный обмен веще­ств. В пределах одного вида сердце бьется чаще у молодых особей, чем у старых. Частота сокращений сердца зависит также от состоя­ния организма, температуры тела, мышечной работы, положения тела, периода пищеварения.

Работа клапанов сердца

Кровь всегда движется в одном направлении: из вен в предсердия, из предсердий в желудочки, из желудочков в аорту и легочную артерию. Движение крови в одном направлении обеспечивается системой клапанов сердца, пропускающих кровь только в одну сторону (рис. 49) Атриовентрикулярные (створча­тые) клапаны, находящиеся между желудочками и предсердиями, при систоле предсердий открыты и пропускают кровь в желудочки, в вены кровь из предсердия не возвращается, благодаря сокраще­нию кольцевой мускулатуры в устиях полых вен. Полулунные же клапаны, закрывающие вход в аорту и легочную артерию, закрыты. При сокращении желудочков кровь не может вернуться в пред­сердия, так как атриовентрикулярные клапаны закрываются, по­лулунные же клапаны открываются и пропускают кровь в артерии. Таким образом, благодаря своей ритмичной работе и наличию клапанов, сердце выполняет свою нагнетательную функцию. Но помимо нагнетательном функции сердце выполняет и присасываю­щую функцию. Присасывающая функция сердца обусловливается тем, что при систоле желудочков перегородка между предсердиями и желудочками отодвигается в сторону верхушки сердца, что вле­чет за собой растягивание предсердий. Следовательно, присасывание крови из вен в предсердия происходит за счет энергии сокращающихся желудочков. Этому помогает также отрицательное давление в грудной полости.

Атриовентрикулярные клапаны

Открывание и закрывание атриовентрикулярных клапанов происходит следующим обра­зом. При паузе сердца лопасти атриовентрикулярных клапанов сво­бодно свисают в полость желудочков. При сокращении предсердий кровь прижимает их к стенкам желудочков и она свободно отекает в желудочки. При сокращении желудочков давление крови в них повышается и давит на лопасти клапанов, которые прижимаются друг к другу и закрывают вход в предсердия. Итак, закрытие атриовентрикулярных клапанов происходит в основном пассивно.

Полному закрыванию отверстий между предсердиями и желудоч­ками способствуют и окружающие их мышечные кольца, от которых отходят мышечные волокна к лопастям клапанов. Сокращение этих мышечных колец происходит несколько раньше сокращения всей мышцы желудочков, это вызывает сужение отверстии, и кла­паны, очевидно, немного приподнимаются и сближаются еще до наступления полной систолы. Поэтому ни одной капли крови не возвращается в предсердия при систоле желудочков. Натяжение сухожильных нитей, которые тянутся от края лопастей клапана к капиллярным мышцам желудочков, препятствует выворачиванию клапанов в предсердия.

Полулунные клапаны

Полулунные клапаны представляют собой три кармашка, обра­щенные внутренними краями в сторону артериальных сосудов. При диастоле желудочков давление в этих сосудах прижимает края клапанов друг к другу. Когда же при систоле желудочков давление в желудочках становится больше, чем в артериях, клапаны откры­ваются.

Давление в сердце

Деятельность сердца сопровождается колебани­ями в нем давления. При систоле левого желудочка давление в нем повышается до 200 мм и даже выше, в правом — до 70 мм, а при сокращении предсердии давление в них повышается до 50 мм, а при их расслаблении падает до нуля.

Для получения ясного представления о деятельности сердца сопоставим кривые колебаний давления в левых предсердии и желудочке, моменты открытия и замыкания клапанов, изменения объема желудочка (рис. 50).

Систола предсердий

Систола пред­сердий вызывает небольшое повышение давления в них. При со­кращении предсердий заканчивается наполнение желудочков кровью, которая и до этого во время паузы стекала в них из пред­сердий. Желудочки максимально растягиваются.

Систола желудочков

Далее следует сокращение желудочков, при котором происходит резкое повышение в них давления, одновременно закрываются атриовентрикулярные клапаны. В этот начальный период систолы желудочка полость желудочка, пока давление в нем еще не открыло полулунных клапанов, оказывается замкнутой со всех сторон (фаза напряжения), и только тогда, когда в результате продолжающегося сокращения мышц давление в желудочке повысится настолько, что преодолеет сопротивление давления крови в артериях, откры­ваются полулунные клапаны. С этого момента начинается фаза из­гнания крови в артерии, которая продолжается в 4 раза дольше, чем фаза напряжения. В начале периода изгнания давление достигает максимальной величины, затем начинает снижаться, так как часть энергии затрачивается на изгнание крови. Объем желудочка резко уменьшается.

Диастола желудочков

Затем наступает диастола желудочка и предсердия, давление круто падает, полулунные клапаны закрываются и почти тотчас же открываются атриовентрикулярные клапаны, кровь стреми­тельно наполняет желудочки и растягивает их. Степень растяжения мышечных волокон сердечной мышцы влияет на силу сокращения. Чем больше крови притекает к сердцу по венам и чем сильнее вследствие этого растягиваются мышечные волокна, тем мощнее сокращается сердце и тем больше крови выбрасывается в аорту. Таким образом осуще­ствляется в известной степени как бы саморегуляция работы сердца.

Работа сердца, как это указывалось, всегда соот­ветствует потребностям ор­ганизма. Регуляция его работы осуществляется че­рез нервную систему и через гуморальные (т. е. через кровь) воздействия химическими веществами.

Нервная регуляция сердца

В сердце разветвляют­ся два нерва: симпатический и парасимпатический (блуждающий). И тот и другой не являются в полном смысле двигательными нерва­ми. Они не могут вызвать сокращения остановившегося сердца, но они оказывают влияние на силу и частоту его сокращений.

Раздражение обоих нервов сопровождается выделением из их окончаний особых химических веществ – медиаторов – норадреналина и ацетилхолина, при помощи которых происходит передача возбуждения с нерва на мышцу. Действие этих веществ на сердце во всех отношениях такое же, как и действие нервов, которые их выделяют. В последнее время появились исследования, из которых сле­дует, что медиаторы (ацетилхолин и норадреналин) являются необ­ходимыми в передаче трофических влияний блуждающего и симпа­тического нервов, но не обязательны для передачи функциональ­ных влияний. Материал с сайта http://wiki-med.com

Блуждающий и симпатический нерв влияют на сердце постоянно, так как центры этих нервов находятся в состоянии постоянного возбуждения — в тонусе. Их совместное действие и создает нормальную работу сердца. Если под влиянием каких-нибудь факторов тонус блуждающего нерва повысится, то это приведет к замедлению и ослаблению работы сердца, наоборот, повышение тонуса симпатического нерва усилит и ускорит работу сердца.

Симпатические нервы

Симпатические нервы берут начало в грудной части спинного мозга, проходят в пограничный ствол симпатического нерва и по­дают веточки к сердцу. Ветви симпатического нерва, подходящие слева, иннервируют левое сердце и узел Ашоффа-Тавары, а подходящие справа — правое сердце и синусный узел. Раздражение симпати­ческого нерка вызывает ускорение ритма, усиление систолы, повышение возбудимости и ускорение проведения возбуждений (рис. 55). Из симпатических нервов выделяет­ся симпатии, теперь отождествляющийся с одним из гормонов моз­гового вещества надпочечников — норадреналином.

И. П. Павлов считал, что усиливающее действие симпатичес­кого нерва является результатом его влияния на обмен веществ в сердце. Под влиянием этого нерва улучшается ассимиляция пита­тельных веществ и их использование мышцей сердца. Нервы, ока­зывающие действие на обмен веществ, были названы трофическими. Вопрос о трофическом влиянии нервной системы является одной из актуальных задач современной физиологии.

Существуют рефлексы, повышающие тонус симпатического центра и усиливающие работу сердца. К ним относятся раздражения кожи (массаж, растирание), а также раздражения мышечных рецепторов при работе.

Блуждающий нерв

Блуждающий (парасимпатический) нерв отходит из своего ядра в продолговатом мозге, спускается по шее (почти у всех животных в одном стволе с симпатическим), проходит в грудную полость, дает веточки в сердечную мышцу и разветвляется в синусном узле и узле Ашоффа-Тавары. Он действует на сердце противоположно симпатичес­кому. Раздражение блуждающего нерва замедляет ритм сердца, ослабляет его сокращения, повышает возбудимость и замедляет проведение возбуждения. Сильное раздражение этого нерва может вызвать остановку сердца (рис. 56).

Из окончаний блуждающего нерва выделяется вагальное вещество, оказавшееся ацетилхолином.

Известен ряд рефлексов, повышающих тонус блуждающего центра и вызывающих замедление работы сердца. Это происходит при давлении на глазное яблоко, раздражении ушных раковин, наложении закрутки на верхнюю губу у лошади. При ударе по кишкам сердце может даже остановиться, в этом легко убедиться, если ударить шпателем по обнаженному кишечнику у лягушки.

Кора головного мозга

На работу сердца влияет и кора головного мозга. Хорошо из­вестно, что тревога, радость, страх, гнев и т. д. влияют на работу сердца, в одних случаях усиливая ее, в других тормозя. На работу сердца можно даже выработать условные рефлексы. Если каком-нибудь посторонний раздражитель, например, звук совпа­дет несколько раз с каким-нибудь фактором, усиливающим работу сердца, скажем, с мышечной работой, то затем один только звук вызовет усиление сердечной деятельности.

Гуморальная регуляция сердца

Работа сердца усиливается под влиянием гормонов, выраба­тываемых железами внутренней секреции: гормона надпочечников адреналина и гормона щитовидной железы — тироксина. Для нормальной деятельности сердца необходимо также определенное соотношение ионов калия и кальция в крови. При недостатке каль­ция сердечная мышца не может сокращаться в полную силу, при большом же излишке его она не может полностью расслабляться. Калий ослабляет действие кальция и нормализует сокращения сердца.

В сердце имеются и чувствительные нервы, расположенные в миокарде, эндокарде и перикарде.

см. Исследование сердца