Сокращение сердца - динамика сердечно-сосудистой системы
Видео: Биология. Сердечно-сосудистая система человека. Сердце. Центр онлайн-обучения «Фоксфорд»
ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ СТРУКТУРА СЕРДЦА И РЕГУЛЯЦИЯ ЕГО ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
Кровь движется по системе разветвленных сосудистых каналов благодаря наличию градиента давления, небольшого в артериях и венах и очень значительного в местах, где сопротивление сосудов регулируется нервной системой. При движении крови в параллельно и последовательно соединенных сосудах энергия давления тратится на выработку тепла, возникающего вследствие сил трения. Потери энергии, возникающие во всем сосудистом русле, восполняются благодаря деятельности сердца. Две важнейшие черты характеризуют деятельность сердечно-сосудистой системы: а) непрерывное движение крови в сосудах- б) изменение величины кровотока в тканях в соответствии с изменением их потребности в кислороде и питательных веществах.
Если возникает остановка кровообращения даже на очень короткий срок, это немедленно вызывает серьезную опасность для жизни организма вследствие появления необратимых повреждений нервных клеток мозга, возникающих при остром кислородном голодании. Таким образом, организм на протяжении всей жизни нуждается в постоянной ритмичной и не прерывающейся работе сердца. При этом сердце должно приспосабливать величину выбрасываемого им объема крови к изменениям суммарного просвета биллионов капилляров нашего тела.
Энергия, возникающая во время систолы сердца, образуется вследствие синхронного сокращения различных пучков волокон миокарда. Вклад, который вносит при этом каждый из пучков, зависит не только от силы его сокращения, но и от анатомической ориентации в стенке сердца. В настоящей главе мы рассмотрим функциональную структуру сердечной мышцы и сердца в целом, что необходимо для понимания механизмов сердечного сокращения, а также механизмов адаптации и регуляции сердечной деятельности.
Часть I СОКРАЩЕНИЕ СЕРДЦА
СТРОЕНИЕ СЕРДЦА
Простой фиброзный скелет сердца образован соединенными между собой четырьмя кольцами плотной соединительной ткани. Предсердия, желудочки, клапаны и артериальные стволы тесно связаны этим скелетом (рис. 3.1). Два предсердия представляют собой тонкостенную неглубокую чашку из миокарда, разделенную по центру перегородкой. Каждое предсердие имеет придаток в виде ушка, функциональное значение которого еще полностью не выяснено. 
РИС. 3.1. ВАЖНЕЙШИЕ СТРУКТУРНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ СЕРДЦА.
Фиброзный скелет сердца состоит из 4 колец, соединенных вместе. К этим плотным кольцам из соединительной ткани фиксируются два главных артериальных ствола и все 4 камеры сердца. Оба
предсердия и 2 артериальных ствола расположены выше этого фиброзного скелета, а желудочки и атриовентрикулярные клапаны прикреплены к нижней поверхности его.
Край стенки предсердий прикреплен к верхней поверхности колец, образующих митральный и трехстворчатый клапаны.
Аорта и легочная артерия прикрепляются к верхним поверхностям колец, формирующих соответственные полулунные клапаны. Таким образом, полости предсердий и артериальные стволы прикреплены к верхней поверхности фиброзного скелета сердца. Пути притока к желудочкам и оттока от них располагаются рядом друг с другом. Атриовентрикулярные клапаны прикреплены к внутренней поверхности митрального и трехстворчатого клапанных колец с помощью фиброзной соединительной ткани, располагающейся в месте прикрепления каждого лепестка клапана к краю соответствующего клапанного кольца. Сухожильные нити с одной стороны прикрепляются к кончикам клапанных лепестков, а с другой крепятся прямо к внутренней поверхности стенки желудочка с помощью сосочковых мышц. Миокард правого и левого желудочков прикрепляется ко всей окружности фиброзного скелета сердца. Верхний край межжелудочковой перегородки фиксирован вдоль линии, разделяющей митральное и трехстворчатое клапанные кольца. Мембранная порция перегородки крепится в месте соединения легочного и аортального клапанных колец.
РИС. 3.2. СТРУКТУРА СТЕНОК ЖЕЛУДОЧКОВ СЕРДЦА.
А. Поверхностные бульбоспиральные мышечные пучки возникают главным образом от митрального клапанного кольца и формируют наружный слой (порциями различными для левого и правого желудочков), обвиваясь спирально вокруг верхушки сердца, л образуя своеобразный вихрь волокон внутри камер желудочков. Эти мышечные пучки, образуя опирали, возвращаются обратно к клапанному кольцу в виде трабекул миокарда или капиллярных мышц, которые соединены с клапанами через сухожильные нити.
Б. Волокна глубокой бульбоспиральной мышцы.
Структура миокарда желудочков
Сокращение желудочков является основным источником энергии, обеспечивающей кровообращение. Стенки желудочков образованы слоями волокон миокарда, вьющихся вокруг полости желудочков наподобие слоев ткани в турецкой чалме. Различные слои мускулатуры прилегают друг к другу так близко, что разделить их на отдельные структуры практически невозможно. Robb и Robb [1] считают, что стенка желудочка образована четырьмя различными мышцами: поверхностными синоспиральной и бульбоспиральной и глубокими синоспиральной и бульбоспиральной (рис. 3.2).
РИС. 3.3. НАПРАВЛЕНИЕ ВОЛОКОН МИОКАРДА.
При изучении хода волокон миокарда в желудочке сердца голубя, расположенных на расстоянии 1 мм друг от друга, выявлено, что волокна расходятся под углом, образуя подобие веера. Резких изменений направления хода волокон (образующего при этом как бы обрыв) не выявлено (по Streeter. Bassett [3j).
Эта традиционная точка зрения на анатомию миокарда желудочков основана на данных специальной техники разделения и раскручивания слоев желудочковой мускулатуры после длительного нахождения сердца в специальных растворах, уничтожающих соединительнотканные структуры, с помощью которых волокна миокарда скреплены друг с другом. Указанный метод был проверен Grant [2], а вся концепция пересмотрена Streeter и Bassett [3], измерявшими углы, образованные волокнами миокарда, проходящими через каждый миллиметр на всем пространстве между эндокардом и эпикардом в сердце голубя. Значительная часть слоев миокарда оказалась при этом расположенной подобно лепесткам открытого японского веера, причем перерыва волокон миокарда не отмечалось (рис. 3.3). Тот же тип рисунка миокардиальных волокон был описан в межжелудочковой перегородке. Такова же структура межжелудочковой перегородки передней, задней и боковой стенок левого желудочка, за исключением места прикрепления папиллярных мышц. Эти наблюдения не выявили отдельных слоев или полос миокарда в стенках желудочка. Streeter и сотр. [4], наблюдая, выявили, что, несмотря на увеличение толщины стенок желудочка при сокращении миокарда ориентация волокон не меняется, за исключением участка боковой стенки левого желудочка, примыкающего к верхушке сердца. Эти данные свидетельствуют о том, что во время сокращения миокарда не возникает никаких сил, которые могли бы вызвать смещение его слоев по отношению друг к другу.
