РАБОТА СЕРДЦА
Автоматизм сердца. Сердце подопытного животного (например, лягушки), извлеченное из его тела и помещенное в физиологический раствор, в течение длительного времени продолжает сокращаться, несмотря на отсутствие нервных и эндокринных стимулов. Сердечная мышца сокращается, в отличие от скелетных мышц, ритмично. Способность к ритмическому сокращению под влиянием импульсов, возникающих в самом сердце, характерная особенность сердечной мышцы. Это свойство называют автоматизмом сердца.
Автоматизм сердца связан с функцией его атипичных мышечных клеток проводящей системы. Импульсы, вызывающие ритмические сокращения сердца, возникают вначале в синусно-предсердном узле.
Возбуждения появляются в проводящей системе сердца благодаря изменениям электрических потенциалов на поверхности клеточных мембран. Возникшее возбуждение из синусно-предсердного узла быстро распространяется на клетки миокарда предсердий и в предсердно-желудочковый узел, из которого импульсы идут к миокарду желудочков. Прохождение импульсов через предсердно-желудочковый узел замедляется, поэтому возбуждение достигает миокарда желудочков медленнее, чем миокарда предсердий. В связи с этим сокращаются вначале предсердия, а после них желудочки.
Во время очередных сокращений (систолы) желудочков сердечная мышца не способна отвечать на новое раздражение. Этот период невозбудимости миокарда называют рефракторной фазой. Это свойство сердечной мышцы во время систолы не отвечать дополнительным сокращением позволяет миокарду более полно и ритмично сокращаться, не испытывая утомления.
Сердечный цикл состоит из сокращения предсердий и желудочков и последующего их расслабления. У здорового человека в состоянии покоя сердце сокращается 60 – 70 раз в 1 мин. Сокращение сердечной мышцы называют систолой, ее расслабление – диастолой. Сердечный цикл имеет три фазы: систолу предсердий, систолу желудочков и общую паузу. Общая продолжительность сердечного цикла у человека равна примерно 0,8 с.
Началом каждого цикла считается систола предсердий, длящаяся 0,1 с. В этот момент желудочки расслаблены, створчатые клапаны открыты, а полулунные клапаны закрыты. Во время сокращения предсердий вся кровь из них поступает в желудочки. По окончании систолы предсердий начинается систола желудочков, которая длится 0,3 с. В момент сокращения желудочков предсердия оказываются уже расслабленными, двустворчатый и трехстворчатый клапаны закрываются. Сокращение мускулатуры желудочков приводит к повышению давления внутри их, и вскоре оно оказывается выше, чем в аорте и легочном стволе. По законам физики кровь стремится перейти из зоны более высокого давления в зону, где оно ниже, т. е. в предсердия, аорту и легочный ствол. Особенности строения предсердно-желудочковых створчатых клапанов не позволяют крови возвратиться в предсердия, остается один путь – в аорту и легочный ствол. Полулунные клапаны этих сосудов открываются, из заслонки прижимаются к внутренним стенкам сосудов, и происходит изгнание крови из желудочков.
Сокращение желудочков сменяется их расслаблением – диастолой желудочков. Под действием высокого давления, создавшегося в аорте и легочном стволе, полулунные клапаны этих сосудов закрываются, препятствуя возвращению крови в желудочки. После этого наступает период покоя всех камер сердца, или общего расслабления, – общая пауза.Наобщую сердечную паузу приходится 0,4 с. Такого интервала между сокращениями достаточно для полного восстановления работоспособности сердца.
Во время каждого сокращения желудочков в сосуды выталкивается определенная порция крови. Ее объем, получивший название ударного, систолического, составляет 70 – 80 мл. За одну минуту сердце взрослого человека, находящегося в покое, прокачивает 5 – 5,5 л крови. При физической нагрузке количество крови, перекачиваемой сердцем за одну минуту у здорового человека, увеличивается до 15 – 20 л.
Тоны сердца – это звуки, возникающие во время работы сердца. Их можно прослушать, приложив ухо к передней грудной стенке. Выделяют два тона: первый тон – систолический и второй тон – диастолический. Систолический тон – более низкий, продолжительный. Он появляется в начале систолы желудочков и связан с сокращением мускулатуры стенок желудочков, вибрацией натянутых сухожильных нитей и колебанием створок предсердно-желудочковых клапанов в момент их закрытия. Диастолический тон, короткий и высокий, появляется в начале диастолы, когда закрываются заслонки полученных клапанов аорты и легочного ствола.
Известны места на грудной стенке, где тоны сердца слышны отчетливо. Первый тон закрытия левого предсердно-желудочкового клапана (митрального) прослушивается в области верхушки сердца в пятом межреберье, чуть левее от грудины. Первый тон закрытия правого предсердно-желудочкового клапана и сокращения миокарда правого желудочка слышен в месте соединения тела грудины с ее мечевидным отростком. Второй тон закрытия клапана аорты выслушивается во втором межреберье, справа от грудины, а закрытие клапана легочного ствола – во втором межреберье, слева от грудины.
Сердечный толчок можно определить рукой на уровне пятого межре-берья слева от грудины. Этот толчок образуется в результате изменения положения сердца при систоле, когда левый желудочек прижимается к передней грудной стенке и «ударяется» о нее.
Электрические явления в сердце.Электрические процессы возникают в сердце, когда возбужденный участок становится электроотрицательным по отношению к невозбужденному.
Поскольку тело человека является жидким проводником, биотоки сердца проводятся в разных направлениях и их можно зарегистрировать с помощью прибора электрокардиографа. Электрокардиографом определяют изменения сердечного ритма, нарушение проведения возбуждения, место и характер повреждения сердечной мышцы.
1. Дайте характеристику автоматизму сердца. Где он возникает и как реализуется в стенках сердца?