Координация сердечного цикла - динамика сердечно-сосудистой системы
Видео: Сердечный цикл. Учебный фильм по физиологии
Насосная функция сердца возникает лишь в том случае, когда масса миокардиальных волокон сокращается более или менее одновременно (синхронно). Способность к изгнанию крови исчезает в случае, если отдельные волокна сокращаются несинхронно (например, при фибрилляции желудочков). Координация сокращения всей сложной структуры пучков миокарда зависит от функциональной непрерывности миокардиальных волокон. Возбуждение, возникающее в одном месте, распространяется на другие области миокарда. Возбуждение толстой стенки желудочков облегчается благодаря существованию быстро проводящей возбуждения системы волокон Пуркинье. Проводящая система осуществляет периодическое возникновение процесса возбуждения (активность водителя ритма), последовательность сокращений предсердий и желудочков (атриовентрикулярная задержка) и быстрый охват возбуждением всех участков миокарда желудочков (с тем, чтобы обеспечить синхронное сокращение волокон миокарда и эффективное нагнетание крови). При нормальной функции проводящей системы эта периодическая последовательность событий повторяется во время каждого сердечного цикла.
Проводящая система сердца
Видео: Динамика состояния физической работоспособности атлетов команды "Гераклион" за 2014 - 2015 гг
РИС. 3.9. ПРОВОДЯЩАЯ СИСТЕМА СЕРДЦА.
В норме водителем ритма сердца является синоатриальный узел. Атриовентрикулярный узел, пучок Гиса, его правые и левые ножки проводят волны возбуждения от предсердий к миокарду желудочков.
Синоатриальный узел представляет собой небольшой участок специализированных волокон миокарда, расположенных в стенке правого предсердия вблизи впадения в него верхней полой вены (рис. 3.9). Этот узел состоит из соединения специфических клеток миокарда, в целом напоминающего по форме индейскую военную дубинку (длинный треугольник). Он окружен бахромой тонких волокон, образующих границу его с окружающим миокардом. Синоатриальный узел представляет собой нормальный водитель ритма, спонтанно продуцирующий распространяющиеся волны возбуждения (в ритме более частом, чем это возможно в других участках сердца). Большое количество окончаний волокон парасимпатических и симпатических нервов заканчивается в этом узле. Импульсация из волокон блуждающих нервов приводит к выделению ацетилхолина, который вызывает замедление частоты импульсов, возникающих в узле. Окончания симпатических волокон выделяют адреналиноподобные вещества, вызывающие повышение скорости возникновения импульсов. Будучи изолирован от всех нервных и гормональных влияний синоатриальный узел человека способен, вероятно, генерировать импульсы с частотой около 100 в минуту. Так как влияние блуждающего нерва в норме преобладает над симпатическим, скорость генерации импульса в нормальном сердце колеблется между 60—100 ударами в минуту. Синоатриальный узел играет роль водителя ритма для всего сердца вследствие того, что он генерирует импульсы, более частые, чем те, которые могут возникнуть в других участках проводящей системы сердца. Поэтому именно импульсы, возникающие в нем, распространяются в виде волн, охватывая и предсердия, и желудочки.
Последовательность процессов возбуждения
Видео: Глобиновая буферная система Декомпенсация Разрыв эритроцитов Гематомы вредны для организма
По-видимому, специальной проводящей системы, обслуживающей миокард предсердий, не существует, и волны возбуждения, возникающие в синоатриальном узле, распространяются an mass . Достигая межпредсердной перегородки, волны возбуждают другой участок специфической проводящей системы — атриовентрикулярный узел. Атриовентрикулярный узел расположен с правой стороны межпредсердной перегородки вблизи начала коронарного синуса (рис. 3.10). Когда волны возбуждения достигают атриовентрикулярного узла, они задерживаются здесь на время от 0,08 до 0,12 долей секунды. Полагают, что эта задержка вызвана весьма малой скоростью проведения возбуждения в тонких волокнах, соединяющих миокард предсердий с тканью атриовентрикулярного узла. Во время возникновения атриовентрикулярной задержки сокращения предсердий в основном заканчиваются.
РИС. 3.10. ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ОХВАТА ВОЗБУЖДЕНИЕМ ОТДЕЛОВ СЕРДЦА.
Возбуждение сердца в норме возникает вследствие импульсов, генерируемых синусно-предсердным узлом и быстро распространяющихся во всех направлениях по миокарду предсердий. После короткой задержки в атриовентрикулярном узле импульсы проводятся системой волокон Пуркинье к желудочкам, обеспечивая охват возбуждением вначале слоя миокарда, лежащего под эндокардом, и дальнейшее распространение его через толщу стенки к наружной поверхности сердца.
Атриовентрикулярный узел представляет собой утолщение в начале пучка волокон Пуркинье (пучка Гиса), который проходит вдоль правой стороны предсердно-желудочковой перегородки и направляется к верхнему краю межжелудочковой перегородки. Здесь пучок Гиса разделяется на две ветви — правую и левую, опускающиеся вниз по двум противоположным сторонам межжелудочковой перегородки. Пучки разветвляются на сеть волокон Пуркинье, которые распределяются во внутренней поверхности стенок желудочка.
Пройдя атриовентрикулярный узел, волны возбуждения следуют быстро со скоростью от 4 до 5 м/с вдоль волокон Пуркинье по общему пучку и по его ветвям. Внутренний слой миокарда желудочков, прилегающий к эндокарду, возбуждается в первую очередь и поэтому слои миокарда, лежащие под эндокардом, и папиллярные мышцы сокращаются первыми. Затем волны возбуждения, по-видимому, пронизывают стенки желудочков по направлению от эндокарда к эпикарду. Быстрое скачкообразное распространение возбуждения по желудочковой мускулатуре вызывает более или менее синхронные сокращения этой мускулатуры.
Анализ фаз сердечного цикла
При постоянном возникновении и распространении возбуждения по проводящей системе и при стабильной частоте сокращения каждый сердечный цикл состоит из последовательных и одинаковых периодов: сокращения и расслабления. Всесторонняя картина механических проявлений сердечной деятельности во время каждого цикла может быть воссоздана путем сопоставления ряда показателей, в частности, времени возникновения тонов сердца, зубцов ЭКГ, а также волн на кривых артериального и венозного пульса.
Начальная фаза сокращения желудочков
Видео: 21.01.16 Лекция врача кардиолога Д.Е. Губина - Букет болезней - как вернуть здоровье. Часть 2
Изменения внутренних, поперечных и продольных размеров левого желудочка могут быть зарегистрированы с помощью различных индуктивных датчиков (см. рис. 2.8), изменения окружности и длины левого и правого желудочков — различными параметрическими датчиками, в простейшем случае — тонкой резиновой трубкой, заполненной ртутью. Регистрация этих размеров позволила выявить следующие особенности наполнения и опорожнения желудочков. В начале диастолы все размеры желудочков быстро возрастают. Эта фаза быстрого диастолического наполнения очень короткая и обрывается круто или постепенно переходит в фазу медленного наполнения, которая продолжается вплоть до начала сокращения предсердий. Когда желудочки максимально растянуты, размеры их становятся наибольшими и сохраняются неизменными до конца быстрой фазы, не возрастая более во время диастолы. Промежуток времени, в течение которого объем желудочка остается неизменным, называется периодом диастазиса. Диастолический интервал нормально заканчивается в начале сокращения предсердий, которое начинается после охвата возбуждением мускулатуры предсердий. Сокращение миокарда предсердий уменьшает емкость их камер и смещает кровь в желудочки или же в обратном направлении в полые вены.
Изометрическая фаза сокращения желудочков. Как только волны возбуждения, быстро следующие вдоль проводящей системы (см. рис. 2.8) и распространяющиеся по внутренней поверхности желудочков, охватывают мышечные трабекулы и папиллярные мышцы, последние начинают сокращаться. Сокращение папиллярных мышц натягивает сухожильные нити и створки клапанов- при этом повышение давления в желудочках приводит к плотному смыканию клапанов. Сокращение папиллярных мышц смещает концы створок атриовентрикулярного клапана по направлению к верхушке сердца, а сокращение слоя миокарда, прилегающего к эндокарду, смещает и атриовентрикулярное кольцо также по направлению к верхушке сердца. Пока все четыре клапана сердца остаются закрытыми, сокращение миокарда вызывает повышение давления в желудочках, но не меняет объема крови в них. Внутрижелудочковое давление возрастает до уровня, достаточного, чтобы открыть полулунные клапаны. Это — период изометрического сокращения. Систолический подъем давления приводит к тому, что продольный диаметр желудочков резко уменьшается и атриовентрикулярная перегородка быстро смещается вниз. Другие размеры (диаметр, окружность и наружная длина) миокарда одновременно с этим увеличиваются. Возникающее при этом растяжение мышц констрикторов желудочка, ориентированных по окружности, по периметру желудочка, непосредственно перед их сокращении повышает эффективность их сократительной функции.
Систола желудочков. Как только весь миокард желудочков на протяжении всей его толщины охватывается возбуждением, давление в желудочках начинает превышать существующее в это время давление в артериях и кровь очень быстро изгоняется из желудочков. Скорость опорожнения желудочков можно определить по уменьшению их размеров, быстрому в начале систолы и замедленному в течение последующей ее фазы. Изменения размеров, приведенные на рис. 2.8, отражают процессы систолы желудочков, возникающие после нормального наполнения их кровью к концу диастолы.
