Главные электрофизиологические свойства сердца

1. Автоматизм — способность сердца вырабатывать электрические импульсы (при отсутствии каких-либо внешних раздражений), вызы­вающие возбуждение. Функцией автоматизма обладают Р-клетки синусового узла (СУ) и проводящей системы: атриовентрикулярного (АВ) соединения, предсердий и желудочков. СУ — центр автоматизма перво­го порядка, он вырабатывает электрические импульсы с частотой около 60–80 в мин. АВ-соединение (нижняя часть предсердий и зона перехода АВ-узла в ПГ) является центром автоматизма второго порядка и может продуцировать импульсы с частотой 40–60 в мин. Сам АВ-узел функцией автоматизма не обладает. Нижняя часть пуч­ка Гиса (ПГ), его ножки, ветви и волокна Пуркинье являются центрами автоматизма третьего порядка и вырабатывают импульсы с частотой 25–45 в мин. В норме СУ подавляет центры автоматизма второго и третьего порядка, которые берут на себя функции водителя ритма только при патологии СУ.

2. Проводимость — способность сердца проводить импульсы от места их возникновения до сократительного миокарда. Функцией проводимости обладают как волокна проводящей системы (проводниковые или Т-клетки), так и сократительного миокарда, однако в последнем скорость проведения импульсов значительно меньше. В норме импульсы проводятся от СУ к мышце предсердий и затем желудочков. Скорость проведения импульса в предсердиях 30–80 см/с, в АВ-узле — 2–5 см/с, ПГ и его ветви — 100–150 см/с, в волокнах Пуркинье — 300–400 см/с.

3. Возбудимость — способность сердца возбуждаться под влияни­ем импульсов. Функцией возбудимости обладают клетки проводящей системы и сократительного миокарда. Возбуждение сердечной мышцы сопровождается возникновением ТМПД и в конечном счете электри­ческого тока, который регистрируется гальванометром в виде ЭКГ.

4. Рефрактерность — невозможность возбужденных клеток миокар­да снова активироваться при возникновении дополнительного импуль­са. Различают состояние абсолютной и относительной рефрактерности (рис. 2). Во время абсолютного рефракторного периода сердце не может возбуждаться и сокращаться независимо от силы поступаю­щего к нему импульса. Во время относительного рефракторного периода сердце сохраняет способность к возбуждению, если сила поступающего к нему импульса сильнее, чем обычно. Абсолютный рефракторный период соответствует на ЭКГ продолжительности QRS и сегмента ST. Относительный рефракторный период соответствует зубцу Т ЭКГ (наиболее ранимая зона). Во время диастолы рефрактерность отсутствует.

5. Аберрантность — патологическое проведение импульса по пред­сердиям или желудочкам. Аберрантное проведение возникает в тех случаях, когда импульс, поступающий в желудочки или, реже, в предсердия, застает один или несколько пучков их проводящей систе­мы в состоянии рефрактерности, что приводит к изменению распрос­транения возбуждения по этим отделам (на ЭКГ это проявляется изменением формы желудочкового комплекса).

6. Сократимость — способность сердца сокращаться под влиянием импульсов и перекачивать кровь в большой и малый круг крово­обращения.

7. Тоничность — способность сердца сохранять свою форму в диастоле.

Электрокардиография позволяет изучать следующие функции сердца: автоматизм, проводимость, рефрактерность и аберрантность. По ЭКГ о состоянии сократительной функции мы можем получить лишь косвенное представление. О функции тоничности ЭКГ не дает никаких сведений.

Проводящая система сердца (рис. 4) начинается СУ (узел Кисс–Флака), который расположен субэпикардиально в верхней части правого предсердия между устьями полых вен. Он состоит из Р- и Т-клеток проводящей системы. В норме волна возбуждения, генериро­ванного в клетках СУ, распространяется по короткому проводящему пути на правое предсердие, по трем межузловым трактам — Бахмана, Венкебаха и Тореля — к АВ-узлу и по межпредсердному пучку Бахмана — на левое предсердие. Вначале возбуждается правое предсердие, затем левое. Время охвата волной возбуждения обоих предсердий не превы­шает 0,1 с. Из предсердий импульс попадает в АВ-узел (узел Ашоффа–Тавара). Он расположен в нижней части правого предсердия справа от межпредсердной перегородки рядом с устьем коронарного синуса. Он так же, как и СУ, состоит из Р- и Т-клеток. АВ-узел вместе с нижними отделами предсердий и начальными отделами ПГ образуют АВ-соединение. В АВ-узле и начальных отделах ПГ происходит значительная задержка волны возбуждения. Это создает возможность для окончания возбуждения и сокращения предсердий до того, как начнется возбуждение желудочков.

Рис. 4. Проводящая система сердца: 1 — СУ (Кисс–Флака); 2 — перед­ний межузловой путь (Бахмана); 2а — к левому предсердию; 2б — к АВ-узлу; 3 — средний межузловой путь (Венкебаха); 4 — задний межузловой путь (Тореля); 5 — АВ-узел (Ашоффа–Тавара); 6 — ПГ; 7 — правая ножка (ПНПГ); 8 — левая ножка (ЛНПГ); 9 — передневерхняя ветвь (п.в.в. ЛНПГ); 10 — задненижняя ветвь (з.н.в. ЛНПГ); 11 — сеть волокон Пуркинье.

Прохождение возбуждения по АВ-узлу длится в среднем 0,08 с. Вследствие замедленной проводимости и продолжительности рефрак­торного периода АВ-узел выполняет свою основную функцию — фильтрует подходящие к нему импульсы.

При учащении сердечных импульсов, исходящих из СУ или предсердий, более 180–220 в мин даже у здорового человека может наступить частичная АВ-блокада проведения электрического импульса от предсердий к желудочкам. От АВ-узла волна возбуждения передается на хорошо развитую внутрижелудочковую проводящую систему, состоящую из ПГ, ножек ПГ, основных его ветвей и волокон Пуркинье. ПГ разделяется сначала на две ножки — правую (ПНПГ) и левую (ЛНПГ). Затем последняя делится на две ветви: передневерхнюю (п.в.в. ЛНПГ) и задненижнюю (з.н.в. ЛНПГ). Эти ветви спускаются вниз по обеим сторонам межжелудочковой перегородки. ПНПГ направляется к мышце правого желудочка. П.в.в. ЛНПГ снабжает волокнами переднюю и в меньшей мере боковую стенку левого желудочка. З.н.в. ЛНПГ дает волокна задней стенке левого желудочка, а также нижним отделам боковой стенки. В норме продол­жительность возбуждения желудочков колеблется от 0,06 с до 0,10 с.

Для правильного понимания генеза различных зубцов ЭКГ необходимо знать нормальную последовательность охвата возбужде­нием (деполяризацией) миокарда желудочков. Поскольку волокна Пуркинье располагаются преимущественно в субэндокардиальных отделах желудочков, именно эти отделы возбуждаются первыми и отсюда волна возбуждения распространяется к субэпикардиальным участкам сердечной мышцы.

Процесс возбуждения желудочков начинается с деполяризации левой части межжелудочковой перегородки (верхняя ее часть). Фронт возбуждения движется слева направо и быстро охватывает среднюю и нижние части межжелудочковой перегородки. Почти одновременно происходит возбуждение верхушки, правого и затем левого желудоч­ка. Последними возбуждаются базальные отделы левого и правого желудочков, а также межжелудочковой перегородки. Проводящей системе сердца присуща способность проводить импульсы не только от предсердий к желудочкам, но и в обратном направлении — от желудочков к предсердиям (ретроградно).

Следующей теорией происхождения ЭКГ является дипольная.