2 курс / Нормальная физиология / Физиология_человека_Семенович_А_А_,_Переверзев_В_А_

Эластичность сердечной мышцы наряду с ее растяжи! мостью обеспечивают смягчение гидродинамического удара крови о стенки желудочков при их наполнении или быстром увеличении напряжения.

Эластическая тяга, возникающая в результате растяжения желудочков кровью, способствует возрастанию силы их по! следующего сокращения. В конце систолы миокард сжат и возникает сила, направленная на восстановление обычной длины его волокон. Эта сила способствует быстрейшему рас! слаблению миокарда и образованию присасывающего дей!

ствия желудочков на притекающую к ним кровь.

Сердечный цикл и его фазы. Цикл деятельности предсер! дий и желудочков подразделяется на систолу (сокращение) и диастолу (расслабление и нахождение в расслабленном состо! янии). Ниже приводятся временные показатели фаз для сер! дечного цикла длительностью 0,80 с, которому соответствует частота 75 сердечных сокращений в 1 мин (табл. 9.1).

Таблица 9.1. Фазы сердечного цикла

Систола желудоч!	Период напряже!	Фаза асинхронного сокращения:
ков 0,33 с	ния: 0,08 с	0,05 с
		Фаза изометрического сокраще!
		ния: 0,03 с
	Период изгнания:	Фаза быстрого изгнания: 0,12 с
	0,25 с
		Фаза медленного изгнания: 0,13 с
Диастола желу!	Период расслаб!	Протодиастолическая фаза: 0,04 с
дочков 0,47 с	ления: 0,12 с
		Фаза изометрического расслаб!
		ления: 0,08 с
	Период наполне!	Фаза быстрого наполнения: 0,08 с
	ния: 0,25 с
		Фаза медленного наполнения:
		0,17 с
	Период систолы	предсердий (пресистола): 0,1 с

Сердечный цикл начинается с систолы предсердий (дли! тельностью 0,1 с), затем предсердия переходят к диастоле (длится 0,47 с), а желудочки – к систоле (длительность 0,33 с), после этого наступает общая пауза сердца (0,37 с), в которую предсердия и желудочки находятся в диастоле.

Систола желудочков делится на два периода. Сначала идет период напряжения (0,08 с), который делится на фазу асин! хронного сокращения (0,05 с) и фазу изометрического сокра!

261

щения (0,03 с). В фазу асинхронного сокращения первыми на! чинают сокращаться сосочковые мышцы и прилежащие к внутренней поверхности желудочков слои миокарда межжелу! дочковой перегородки и верхушки сердца. Не охваченные воз! буждением участки желудочков в это время растягиваются, поэтому объем сердца не изменяется, давление крови в нем не повышается, остается близким к нулю. Полулунные клапаны в это время закрыты, а атриовентрикулярные остаются в том же положении, в котором они были и при систоле предсердий, – открытыми.

Закрытие атриовентрикулярных клапанов происходит в мо! мент перехода от фазы асинхронного сокращения к изометриче! скому сокращению. Когда давление в желудочках начинает воз! растать, кровь давит на створки этих клапанов, приподнимает их и они смыкаются, перекрывают выход крови в предсердия. В фазу изометрического напряжения происходит развитие напряжения миокарда желудочков при закрытых атриовентрикулярных и по! лулунных клапанах. Поэтому давление крови возрастает. К концу фазы изометрического сокращения давление крови в левом же! лудочке возрастает до 60–80 мм рт.ст., в правом – до 15– 20 мм рт.ст. Как только давление крови в желудочках станет рав! ным или чуть большим, чем в аорте и легочном стволе, полулун! ные клапаны откроются и начнется период изгнания.

Период изгнания длится 0,25 с и делится на фазы быст1 рого изгнания (0,12 с) и медленного изгнания (0,13 с). В пе! риод изгнания атриовентрикулярные клапаны закрыты, полу! лунные – открыты. Давление крови в желудочках продолжает нарастать (до 120–140 мм рт.ст. в левом и до 30–40 мм рт.ст. в правом). Из!за большой разности давления в аорте и левом желудочке кровь быстро поступает в аорту. Аналогичное поло! жение имеет место и с выходом крови из правого желудочка в легочной ствол. Нагнетание крови в артериальные стволы приводит к увеличению в них давления, оно начинает прибли! жаться к давлению в желудочках и поэтому скорость выхода крови из них уменьшается, начинается фаза медленного изгна! ния, которая прерывается началом диастолы.

Диастолу делят на период расслабления, период наполне! ния и фазу дополнительного наполнения.

Период расслабления желудочков длится 0,12 с и включает фазы протодиастолы (0,04 с) и изометрического расслаб1 ления (0,08 с). Протодиастола длится от начала расслабления желудочков до закрытия полулунных клапанов. Когда из!за сни! жения напряжения миокарда давление в желудочках становится

262

ниже, чем в артериях, полулунные клапаны закрываются и же! лудочки переходят к фазе изометрического расслабления. Рас! слабление желудочков при закрытых клапанах приводит к сни! жению в них давления (до 0 мм рт.ст.). Когда оно становится ни! же, чем в предсердиях, открываются атриовентрикулярные кла! паны и желудочки переходят к периоду наполнения.

Период наполнения длится 0,25 с. Он делится на фазы

быстрого наполнения (0,08 с) и медленного наполнения

(0,17 с). Быстрое наполнение начинается с момента открытия атриовентрикулярных клапанов, когда скопившаяся в пред! сердиях кровь быстро наполняет желудочки. Этому способ! ствует некоторое присасывающее действие расслабляющихся желудочков, связанное с их расправлением под влиянием упругих сил, возникших при сжатии миокарда и его соедини! тельнотканного каркаса. В фазу медленного наполнения желу! дочки заполняются кровью за счет наличия остаточной энер! гии движения крови по сосудам, приданной ей сердцем.

Последним периодом диастолы желудочков является пери1 од дополнительного наполнения за счет систолы пред1 сердий, который длится 0,1 с. За это время в желудочки по! ступает дополнительная порция крови, составляющая до 20% от конечно!диастолического объема. При систоле давление в левом предсердии может достигать 10–12 мм рт.ст., а в пра! вом – 4–8 мм рт.ст. Поступление крови под таким давлением растягивает желудочки, улучшает условия их последующего сокращения. Поэтому предсердия играют роль своеобразного усилителя сократительных возможностей желудочков. Следу! ет отметить, что даже у простейших животных, имеющих за! мкнутую кровеносную систему, сердце является многокамер! ным. Так природа использует энергетически выгодный и гемо! динамически эффективный механизм.

При выключении гемодинамической роли предсердий (на! пример, при мерцательной аритмии) эффективность работы желудочков уменьшается, идет неотвратимое снижение их функциональных резервов и ускоряется переход к декомпенса!

ции кровообращения.

Внешние проявления деятельности сердца. Внешние про! явления деятельности сердца позволяют медперсоналу судить о работе сердца и принимать решение о ее коррекции. Среди этих проявлений выделяют: верхушечный толчок, пульсацию сосудов, сердечные тоны, биопотенциалы, проецирующиеся на поверхность тела, низкоамплитудные волнообразные сме! щения частей тела.

263

Верхушечный толчок возникает в результате того, что сердце при систоле желудочков меняет элипсовидную форму на более округлую, а также получает реактивную отдачу от вы! брасываемой в аорту крови. Это приводит к смещению сердца и толчку о стенку грудной клетки в области среднеключичной линии 5!го межреберья. Верхушечный толчок служит призна! ком наличия сокращений желудочков. Его можно пальпиро!

вать и зарегистрировать с помощью специальных датчиков.

Пульсация артериальных сосудов вызывается выбро! сом крови в аорту и ее растяжением. Это смещение аорталь! ной стенки приводит к волнообразно распространяющемуся

смещению стенок других артериальных сосудов.

Биопотенциалы сердца и электрокардиография (ЭКГ). Возбуждение сердечной мышцы сопровождается гене! рацией биопотенциалов, которые распространяются по тка! ням и проецируются на поверхность кожи (рис. 9.4). Их можно зарегистрировать с помощью прибора – электрокардиографа.

Рис. 9.4. Проекция электрического поля сердца на поверхность тела в начале возбуждения желудочков

264

Электрокардиография – методика регистрации биопо! тенциалов сердца при отведении их от поверхности кожи. За! регистрированную по этой методике кривую называют элект! рокардиограммой. На ней видны зубцы и интервалы, длитель! ность и амплитуда которых зависят не только от биоэлектри! ческой активности сердца, но и от места расположения отводящих электродов на теле человека.

Разработаны десятки стандартизированных способов отве! дений и систем регистрации ЭКГ человека. Обычное поликли! ническое обследование включает 12 стандартных отведений ЭКГ (3 классических, 3 однополюсных от конечностей и 6 грудных). Отведения 1, 2, 3 называют классическими, они бы! ли предложены пионером электрокардиографии Эйнтховеном:

•первое отведение: правая рука – левая рука;

•второе отведение: правая рука – левая нога;

•третье отведение: левая рука – левая нога.

Эти отведения являются биполярными. Биопотенциалы сердца изменяют заряд каждого из двух электродов, а электро! кардиограф регистрирует разность этих потенциалов. Осталь! ные отведения однополярные. При них регистрируется изме! нение потенциала только под одним отводящим электродом, на втором электроде искусственно поддерживается нулевой за! ряд. При всех отведениях на правую ногу накладывается за! земляющий электрод.

Порядок регистрации и маркировка однополюсных отведе! ний от конечностей приводятся ниже:

•четвертое: аVR (R от right – правый, V от voltage – потенциал) от правой руки;

•пятое отведение: аVL (L от left – левый) от левой руки;

•шестое отведение: аVF (F от foot – нога) от левой ноги. После этого регистрируется 6 грудных отведений, при кото!

рых электроды располагаются по ходу проекции сердца на по! верхность грудной клетки от правого края грудины до средней

подмышечной линии. Маркировка грудных отведений: VI–V6.

Элементы ЭКГ и понятие о ее анализе. ЭКГ состоит из зубцов, сегментов и интервалов (рис. 9.5). Амплитуду зубцов измеряют, принимая за точку отсчета изоэлектрическую (ба! зовую) линию, которая регистрируется в том случае, если от! сутствует разность потенциалов между отводящими электро! дами. Зубцы, направленные вверх от изоэлектрической линии, называют положительными, вниз – отрицательными. Сегмен!

265

266

Рис. 9.5. Электрокардиограмма здорового человека (второе отведение). Нормы длительности интервалов и амплитуды зубцов

том называют участок ЭКГ между двумя зубцами, интервалом – участок, включающий сегмент и один или несколько прилежа! щих к нему зубцов.

Для правильной трактовки показателей ЭКГ важно, чтобы она регистрировалась в стандартных условиях. Стандартной является такая установка усиления на электрокардиографе, когда подача калибровочного сигнала 1 мВ дает отклонение записи от изоэлектрической линии 10 мм. Большинство совре! менных электрокардиографов дает возможность регистриро! вать ЭКГ при трех стандартных скоростях: 25, 50 и 100 мм/с.

По электрокардиограмме можно судить о месте возникнове! ния возбуждения в сердце, последовательности охвата отделов сердца возбуждением, скорости проведения возбуждения, т.е. о возбудимости и проводимости сердца, но не о сократимости. При патологическом состоянии пациента может возникать разобще! ние возбуждения и сокращения сердечной мышцы. В этом случае насосная функция сердца будет отсутствовать при наличии регис! трируемых биопотенциалов миокарда.

Начало сердечного цикла и возбуждение предсердий харак! теризует зубец Р (рис. 9.5). Его амплитуда составляет 0,15– 0,25 мВ, длительность – 0,10 с. Считают, что восходящая часть зубца отражает преимущественно возбуждение правого предсердия, нисходящая – левого. В норме зубец Р положите! лен во всех отведениях за исключением aVR, в отведениях 3 и V1 он может быть двухфазным.

Интервал P–Q измеряется от начала зубца P до начала зубца Q. Он отражает время, проходящее от начала возбужде! ния предсердий до начала возбуждения желудочков. Его нор! мальная длительность – от 0,12 до 0,20 с. Большая длитель! ность этого интервала свидетельствует о нарушении проведе! ния возбуждения в атриовентрикулярном узле, пучке Гиса или его ножках. Если у взрослого человека интервал P–Q меньше 0,12 с, то это может свидетельствовать о существовании до! полнительных путей проведения возбуждения между предсер! диями и желудочками. У таких людей велика опасность разви! тия тяжелых аритмий.

Комплекс зубцов QRS отражает время (в норме 0,06– 0,10 с), в течение которого все новые области желудочков охватываются возбуждением. При этом первыми активируют! ся сосочковые мышцы и наружная поверхность межжелудочко! вой перегородки (возникает зубец Q длительностью до 0,03 с),

267

затем – основная масса миокарда желудочков (зубец R, дли! тельность 0,03–0,09 с) и в последнюю очередь – основание и наружная поверхность желудочков (зубец S, длительность до 0,03 с). Зубцы Q и S в некоторых отведениях могут не прояв! ляться (табл. 9.2).

Таблица 9.2. Границы нормы амплитуды зубцов ЭКГ

во втором стандартном отведении

Зубцы ЭКГ	Минимум нормы, мВ	Максимум нормы, мВ
P	0,05	0,25
Q	0,0	0,3
R	1,0	2,0
S	0,0	0,6
T	0,2	0,5

За комплексом QRS следует сегмент ST. Его измеряют от конца зубца S до начала зубца T. В это время все участки желу! дочков находятся в состоянии возбуждения и разность потенци! алов между ними практически исчезает. Поэтому линия на ЭКГ становится почти горизонтальной и изоэлектрической (в норме допускается отклонение сегмента ST от изоэлектрической ли! нии не более чем на 1 мм). Большее смещение, особенно регис! трируемое в нескольких отведениях, указывает на недостаточ! ность кровотока в желудочках. Это может быть предвестником или свидетельством наличия инфаркта миокарда.

Зубец Т отражает процесс реполяризации желудочков (дли! тельность 0,05–0,25 с). Амплитуда зубца Т весьма вариабельна и не должна превышать 1/2 амплитуды зубца R. Направлен! ность зубца Т, как правило, такая же, как и зубца R. В отведени! ях aVR и V1 в норме зубец Т может быть отрицательным (в этом случае в тех же отведениях R низкий или не выявляется).

Интервал Q–T отражает длительность электрической сис! толы желудочков (время от начала их деполяризации до конца реполяризации). Этот интервал измеряют от начала зубца Q до конца зубца Т. В норме в покое он имеет длительность 0,30– 0,40 с. Измерение проводится в том отведении, где этот интер! вал наиболее продолжителен. Длительность интервала QT за! висит от частоты сердечных сокращений, тонуса вегетативных центров, гормонального фона. Например, за изменением дли! тельности этого интервала следят с целью выявления передози! ровки некоторых сердечных лекарственных препаратов.

268

Длительность сердечного цикла определяют по интервалу R–R, который измеряется по расстоянию между вершинами соседних зубцов R. Должную величину (норму) интервала Q–T рассчитывают по формуле Базетта:

Q −T = K R − R,

где K – коэффициент, равный 0,37 для мужчин и 0,40 – для женщин, R–R – длительность сердечного цикла.

Зная длительность сердечного цикла, легко расcчитать час! тоту волн возбуждения, генерируемых в сердце за 1 мин. Для этого достаточно разделить временной интервал 60 с на сред! нюю величину длительности интервалов R–R. Обычно при этом говорят об определении частоты сердечных сокращений. Однако следует иметь в виду условность такого названия, по! скольку ЭКГ не отражает механических явлений в сердце.

Электрокардиография позволяет исследовать наличие воз! буждения в сердечной мышце, место его возникновения, по! следовательность и скорость распространения, частоту воз! никновения возбуждения и его ритм. Комплексный анализ стандартных отведений ЭКГ позволяет также выявлять при! знаки недостаточности кровотока и обменных нарушений в сердечной мышце.

Тоны сердца – звуки, возникающие в работающем серд! це. Наличие тонов сердца – признак наличия сердечных со! кращений, живого сердца. Звуки, генерируемые работающим сердцем, можно исследовать методом аускультации и регист! рировать методом фонокардиографии.

Аускультация (прослушивание) может быть прямая (при! кладывая ухо к грудной клетке) и непрямая (с помощью сте! тоскопа, фонендоскопа, усиливающих или фильтрующих звук). При аускультации хорошо слышны два тона: I тон (сис! толический) возникает в начале систолы желудочков, II тон (диастолический) – в начале диастолы желудочков. Первый тон при аускультации кажется более низким и протяжным (частотный спектр 30–80 Гц), второй – более высоким (час! тота 150–200 Гц) и коротким.

Формирование I тона обусловлено звуковыми колебания! ми, вызываемыми захлопыванием створок атриовентрикуляр! ных клапанов и связанных с ними сухожильных нитей. Послед! няя часть I тона обусловлена открытием полулунных клапанов. Наиболее четко I тон слышен в области верхушечного толчка

269

сердца (обычно, в 5!м межреберье слева, на 1–1,5 см левее среднеключичной линии). Прослушивание его звучания в этой точке особенно информативно для оценки состояния митраль! ного клапана. Для оценки состояния трехстворчатого клапана (перекрывающего правое атриовентрикулярное отверстие) более информативно прослушивание I тона у основания мече! видного отростка.

Второй тон лучше прослушивается во 2!м межреберье сле! ва и справа от грудины. Первая часть этого тона обусловлена захлопыванием аортального клапана, вторая – клапана легоч! ного ствола. Слева лучше прослушивается звучание клапана легочного ствола, а справа – аортального клапана. При пато! логии клапанного аппарата к звучанию тонов сердца могут до! бавляться шумы.

Более детальный анализ звуковых явлений в сердце отра! жает фонокардиография. Для регистрации фонокардиограммы используется электрокардиограф в комплексе с фонокардио! графической приставкой и микрофоном. Микрофон устанав! ливается на те же точки, в которых ведется аускультация. Для более достоверного анализа фонокардиограмму регистрируют всегда одновременно с электрокардиограммой (рис. 9.6).

На фонокардиограмме кроме I и II тонов могут регистриро! ваться III и IV тоны. Третий тон появляется в результате коле! баний стенки желудочков при быстром наполнении желудоч!

Рис. 9.6. Синхронная запись фонокардиограммы (нижняя линия) и электрокардиограммы

270