Инвазивные методы исследования сердца: внутрисердечные измерения
Неинвазивные методы исследования - ЭКГ, исследование тонов сердца и т. п. - имеют, разумеется, большое практическое значение. Однако при помощи этих методов можно получить лишь косвенные данные о деятельности сердца, а в ряде случаев таких данных может оказаться недостаточно. В связи с этим в последние годы были разработаны методы внутрисосудистых и внутрисердечных измерений при помощи специальных катетеров. Эти последние представляют собой гибкие трубки различной формы, длины и диаметра. Их вводят в периферические кровеносные сосуды и, как правило под контролем рентгена, проводят в сердце. Катетер, введенный в периферическую вену, обычно без труда проходит в правое предсердие, правый желудочек и легочный ствол. Левое сердце катетеризуется ретроградно (через периферическую артерию) либо путем осторожного прокола межпредсердной перегородки из полости правого предсердия. Внутрисердечные измерения. Катетеризацию сердца применяют прежде всего для измерения давления в его полостях и прилегающих сосудах; при этом получают запись изменения давления, подобную кривой на рис. 19.26. В табл. 19.2 приведены значения давления в магистральных сосудах и полостях сердца, имеющие наибольшее практическое значение. При помощи катетера можно также произвести забор проб крови из той или иной области и определить, например, содержание в них кислорода. Если через катетер ввести какой-либо индикатор, томожно построить так называемую кривую разведения, позволяющую вычислить сердечный выброс (с. 564). Можно также ввести какое-либо контрастирующее вещество и затем быстро сделать серию рентгенограмм. При этом будут видны различные сосуды и камеры сердца в разных фазах сердечного цикла. Этот метод называется ангиокардиографией. Наконец, при помощи катетера можно зарегистрировать либо электрическую активность (электрокардиограмму пучка Гиса), либо тоны сердца (внутрижелудочковую фонограмму), однако для этого необходима сложная аппаратура, на которой могут работать только врачи-специалисты.
Рис.
8.9. Изменение формы сердца при сокращении
его отделов. А — вид сверху; Б —
изменение объема сердца в разные фазы
его деятельности:
Безостановочное движение крови по сосудам обусловливается ритмическими сокращениями сердца, которые чередуются с его
196
Рис.
8.10. Давление в полостях сердца в разные
фазы сердечного цикла. А — правая
половина сердца; Б — левая половина:
верхние цифры означают давление в
предсердиях, нижние — в желудочках
расслаблениями. Сокращение сердечной мышцы называется систолой, ее расслабление — диастолой. При каждой систоле желудочков происходит выталкивание крови из левого желудочка в аорту, из правого желудочка — в легочную артерию, во время диастолы они заполняются кровью, поступающей из предсердий (рис. 8.10). В предсердия кровь попадает из вен. В обычных условиях систола и диастола четко согласованы во времени. Период, включающий одно сокращение и последующее расслабление сердца, составляет сердечный цикл. Его общая продолжительность у человека и
197
Рис.
8.11. Фазы сердечного цикла:
I - предсердия, II - желудочки; красным цветом показана систола, голубым - диастола; а - асинхронное сокращение, б - изометрическое сокращение (a t б — фаза напряжения), в - фаза изгнания, г — протодиастолический период, д — изометрическое расслабление, е — фаза наполнения желудочков
млекопитающих равна примерно 0,8 с. Сердечный цикл имеет три фазы: систолы предсердий, систолы желудочков, общая пауза.
Началом каждого цикла считается систола предсердий, длящаяся 0,1 с (рис. 8.11). Во время систолы повышается давление в полостях предсердий, что ведет к выталкиванию крови в желудочки. Желудочки в этот момент расслаблены., створки атриовентрикулярных клапанов свисают и кровь свободно поступает из предсердий в желудочки. При сокращении предсердий кровь не может поступать в вены. В самом начале систолы их отверстия суживаются. Невозможно также затекание крови из аорты и легочной артерии в желудочки. Полулунные клапаны этих сосудов вследствие заполнения их кармашков кровью закрыты.
По окончании систолы предсердий начинается систола желудочков, длительность которой 0,3 с. В момент систолы желудочков предсердия оказываются уже расслабленными. Как и предсердия, оба желудочка — левый и правый — сокращаются одновременно. Систола желудочков начинается с асинхронного сокращения их волокон, возникающего в результате распространения возбуждения по миокарду. Этот период непродолжителен (0,047−0,075 с). В этот момент еще не происходит повышения давления в полостях желудочков. Оно начинает резко расти, когда возбуждение охватывает все волокна, достигая 70−88 мм рт. ст. в левом и 15−20 мм рт. ст. в правом предсердиях.
Вследствие повышения внутрижелудочкового давления атрио-вентрикулярные клапаны быстро захлопываются. В этот момент полулунные клапаны еще тоже закрыты, поэтому полость желудочка оказывается замкнутой и объем крови в полости остается постоянным. В результате возбуждения увеличивается напряжение мышечных волокон без изменения их длины (изометрическое напряжение), что ведет к еще большему возрастанию давления крови. Стенка левого желудочка растягивается и ударяет о внутреннюю поверхность грудной клетки. Таким образом возникает сердечный толчок.
Когда давление крови в желудочках превзойдет давление в аорте и легочной артерии, полулунные клапаны откроются, их лепестки прижмутся к внутренним -стенкам и наступит период изгнания, длящийся примерно 0,25 с.
В начале периода изгнания давление крови в полости желудочков продолжает нарастать, достигая примерно 130 мм рт. ст. в левом и 25 мм рт. ст. в правом. В результате кровь быстро изливается в аорту и легочную артерию, объем желудочков резко уменьшается. Это фаза быстрого изгнания.
После открытия полулунных клапанов выброс крови из сердца начинает замедляться, сокращение миокарда желудочков слабеет, наступает фаза медленного изгнания. С падением давления полулунные клапаны захлопываются, препятствуя тем самым обратному току крови из аорты и легочной артерии, миокард желудочков начинает расслабляться. Теперь снова наступает короткий период, во время которого закрыты аортальные клапаны и еще не открылись атриовентрикулярные. Когда же давление в желудочках окажется чуть меньше, чем в предсердиях, раскрываются атриовентрикулярные клапаны, происходит наполнение желудочков кровью, которая будет выброшена в следующем цикле, и наступает диастола всего сердца. Она продолжается до следующей систолы предсердий. Эта фаза, или общая пауза, имеет большое значение, так как в этот период происходит изъятие Са2+ из миофибрилл канальцами саркоплазматического ретикулума.