Agadzhanyan T

ное нарушение ритма наблюдается при инфаркте миокарда, а также при отравлении фармакологическими препаратами (наперстянка, хлороформ). У человека фибрилляция, как правило, приводит к смерти, если не принять срочные меры. Фибрилляцию можно прекратить непосредственным воздействием на сердце мощного электрического разряда (напряжением в несколько киловольт), после чего синхронность сокращений предсердий и желудочков восстанавливается.

Рис. 7.10. ЭКГ при различных нарушениях ритма сердца и проводимости:

I– полная атриовентрикулярная блокада; II – мерцательная аритмия; III – трепетание предсердий, V – 25 мм/с; IV – моделирование и регистрация поперечной блокады сердца лягушки и результат кардиостимуляции:

а– запись сердечных сокращений: 1 – сокращение предсердий, 2 – сокращение желудочка. Стрелками отмечены моменты наложения лигатуры между предсердиями и желудочком и начало кардиостимуляции;

б– отметка времени с ценой деления 1 с

369

Проводимость и сократимость сердечной мышцы

Между клетками проводящей системы и рабочим миокардом имеются тесные контакты в виде нексусов, поэтому возбуждение, возникшее в одном участке сердца, проводится без затухания (без декремента) в другой. Скорость распространения возбуждения от предсердий к желудочкам составляет 0,8–1,0 м/с. Проходя атриовентрикулярный узел, возбуждение задерживается на 0,04–0,05 с. Далее, распространившись по пучку Гиса и волокнам Пуркинье со скоростью 3–4 м/с, возбуждение охватывает мускулатуру желудочков со скоростью 1 м/с.

Таким образом, мышечная ткань сердца ведет себя как функциональный синцитий. Благодаря этой особенности сердце, в отличие от скелетной мышцы, подчиняется закону «все или ничего». Это означает, что на раздражение возрастающей силы, начиная от порогового, мышца сердца отвечает сразу возбуждением всех волокон, т.е. амплитуда сокращений одинакова («все»). Если раздражитель подпороговый, то она совсем не реагирует («ничего»). Раздражая сердечную мышцу током возрастающей частоты, оставив его силу постоянной, отметим, что каждое увеличение частоты раздражителя вызовет возрастающее сокращение сердечной мышцы – феномен «treppe» (нем.) – лестницы. Это явление можно объяснить попаданием каждого последующего импульса в фазу повышенной возбудимости и накоплением ионов Са2+ в области миофибрилл, что и дает усиление ответной реакции.

Сокращение сердца, как и у скелетных мышц, запускается ПД. Если у скелетной мышцы ПД составляет всего несколько миллисекунд и предшествует сокращению, то у сердечной мышцы наблюдается явление электромеханического сопряжения, т.е. ПД и фазы сокращения перекрывают друг друга. ПД заканчивается только после начала фазы расслабления. Это одна из особенностей сердечной мышцы. Другая особенность состоит в том, что существует взаимосвязь между внутриклеточным депо Са2+ и Са2+ внеклеточной среды. Как упоминалось выше, во время ПД Са2+ входит в клетку из

370

внеклеточной среды и увеличивает длительность ПД, а значит, и рефрактерного периода, тем самым создаются условия для пополнения внутриклеточных запасов кальция, участвующего в последующих сокращениях сердца.

Электрокардиография

Вокруг возбужденного сердца возникает электрическое поле, которое можно зарегистрировать с поверхности тела в виде электрокардиограммы. Электрические потенциалы прежде всего возникают в возбужденном синоатриальном узле. Этот участок становится электроотрицательным по отношению к невозбужденному, заряженному положительно. Это и приводит к появлению электрических потенциалов и дальнейшему их распространению по проводящей системе сердца, миокарду предсердий и желудочков.

Электрокардиограмма отражает такие свойства сердечной мышцы, как возбудимость, проводимость и автоматию. В нормальной электрокардиограмме различают пять зубцов: Р, Q, R, S, T (рис. 7.11). Возникновение зубца Р обусловлено распространением возбуждения в предсердиях – это алгебраическая сумма электрических потенциалов, возникающих в предсердиях. Зубец Q, направленный вниз, cоответствует возбужению миокардиоцитов межжелудочковой перегородки. Зубец Q часто отсутствует. Зубец R – самый высокий, соответствует периоду охвата возбуждением боковых стенок желудочков и распространению возбуждения по поверхности обоих желудочков и основанию левого желудочка. Зубец S отражает процесс распространения возбуждения по основаниям желудочков, когда оба желудочка охвачены возбуждением, зубец Т – процесс реполяризации желудочков и состояние метаболизма миокарда. Он очень изменчив и может искажаться при различного рода интоксикациях, например, при инфекциях (дизентерия и др.), отравлениях химическими ядами, при гипоксии, инфаркте миокарда, диабете. Иногда после зубца Т с интервалом 0,04 с регистрируется зубец U – это направленный вверх зубец, небольшой по амплитуде.

371

Регистрируется чаще всего в грудных отведениях V1, V2. Происхождение его до сих пор неясно.

Рис. 7.11. Электрокардиограмма здорового человека

(пояснения в тексте)

Итак, зубец Р отражает возбуждение предсердий. Интервал РQ от начала зубца Р до начала зубца Q отражает время проведения возбуждения от предсердий к желудочкам, в норме он равен 0,12–0,18 с.

При нарушении проведения импульсов из предсердий к желудочкам, вызванного или воспалительными процессами (ревмокардит), или органическими изменениями в проводящей системе, или отравлением сердечными глюкозидами, увеличением содержания ионов К+, снижением МП, а также при гипоксии, возникает неполная атриовентрикулярная блокада. При этом не все импульсы периодически проводятся к желудочкам или их проведение задерживается, тогда интервал РQ становится больше 0,18 с.

372

При полном нарушении проводимости между предсердиями и желудочками возникает полная атриовентрикулярная блокада: предсердия и желудочки сокращаются независимо друг от друга: предсердия в синусном ритме, желудочки в ритме пейсмекера 2-го или 3-го порядка.

QRS – желудочковый комплекс, его длительность 0,06– 0,1 с. Уширение комплекса QRS является признаком нарушения внутрижелудочковой проводимости (блокада правой или левой ножки пучка Гиса). Сегмент ST обычно находится на изоэлектрической линии, в этот момент миокард желудочков деполяризован. Отклонение этого сегмента от изоэлектрической линии указывает, как правило, на ишемические повреждения миокарда. Интервал QT составляет 0,36 с, его рассматривают в качестве электрической систолы сердца, он зависит от частоты сердечных сокращений. Чем больше частота, тем короче интервал. Амплитуда зубцов ЭКГ следующая:

Р < 0,25 мВ; R = 0,1–2,5 мВ; Q < 1/4R; R + S > 0,6 мВ; Т = от 1/6 до 2/3R.

Рис. 7.12. Электрокардиография:

А – распространение по телу силовых линий биотоков сердца; Б – схема, поясняющая различную амплитуду зубца R ЭКГ (треугольник Эйнтховена) в трех стандартных отведениях (I, II, III); В – кривая ЭКГ

373

Рис. 7.13. ЭКГ при различном расположении оси сердца:

А – нормограмма; Б – левограмма; В – правограмма; а – треугольник Эйнтховена; б – ЭКГ во всех отведениях

374

Для регистрации ЭКГ используют 3 стандартных биполярных отведения от конечностей (треугольник Эйнтховена) (рис. 7.12). I отведение – правая рука–левая рука; II отведение – правая рука–левая нога; III отведение – левая рука– левая нога. Кроме того, регистрируют 3 усиленных униполярных отведения по Гольдбергу: aVR – активный электрод на правой руке, aVL – активный электрод на левой руке, aVF – активный электрод на левой ноге и 6 униполярных грудных отведений по Вильсону – V1 – V6.

При биполярных отведениях, по Эйнтховену, точки, от которых отводят потенциалы, совпадают с вершинами равностороннего треугольника, стороны которого и представляют собой оси отведений. С помощью треугольника Эйнтховена можно установить величину электродвижущей силы сердца, а значит, и высоту зубцов ЭКГ. Высота зубца R во II отведении в нормограмме (рис. 7.13, А) равна сумме зубца R в I и III отведениях, т.е. R2 = R1 + R3. Величина электродвижущей силы сердца может изменяться в связи с отклонениями главной электрической оси сердца, которые обусловлены или анатомическим положением сердца, или некоторыми сердечно-сосудистыми нарушениями, которые меняют относительную массу правого и левого желудочков (право- и левожелудочковая гипертрофия сердца). Если ось имеет тенденцию смещения влево (более горизонтально), что наблюдается у людей небольшого роста с увеличенной массой тела, то регистрируется левограмма (рис. 7.13, Б). При смещении оси вправо (более вертикально) – у высоких и худых людей, регистрируется правограмма (рис. 7.13, В).

СОСУДИСТАЯ СИСТЕМА

Классификация сосудов

По своим функциональным характеристикам сосуды большого и малого кругов кровообращения делятся на следующие группы.

375

1.Амортизирующие сосуды эластического типа. К ним относятся аорта, легочная артерия, крупные артерии, их функция выражается в сглаживании (амортизации) резкого подъема артериального давления во время систолы. Если бы сосудистые стенки были жесткими, то кровоток в сосудистой системе во время диастолы сердца прекращался. За счет эластических свойств этих сосудов создается непрерывный кровоток как во время систолы, так и диастолы. Во время систолы одна часть кинетической энергии, создаваемой сердцем, затрачивается на продвижение крови, другая преобразуется в потенциальную энергию растянутых сосудов аорты и крупных артерий, образующих эластическую «компрессионную камеру». Во время диастолы потенциальная энергия растянутого сосуда снова переходит в кинетическую энергию движения крови. Благодаря этому эффекту и обеспечивается непрерывное течение крови.

2.Сосуды распределения – средние и мелкие артерии мышечного типа, расположенные в органах, их диаметр изменяется в зависимости от потребностей органов в снабжении их кровью, от скорости кровотока.

3.Резистивные сосуды (сосуды сопротивления). К ним относятся артерии диаметром меньше 100 мкм, артериолы, прекапилляры и прекапиллярные сфинктеры, они входят в систему микроциркуляции. За счет наличия хорошо развитой гладкомышечной стенки просвет сосуда может резко уменьшаться и создавать большое сопротивление кровотоку. Этими свойствами особенно обладают артериолы, имеющие относительно большую длину при малом радиусе. Поэтому наибольшее падение артериального давления наблюдается в сосудах, расположенных после артериол, т.е. в капиллярах.

4.Обменные сосуды. В основном обменные процессы между кровью и тканевой жидкостью происходят в капиллярах, но частично в них участвуют артериолы и венулы. Так, через стенку артериол, особенно в мозге, диффундирует кислород, а через венулы – молекулы белка.

5.Емкостные (аккумулирующие) сосуды – это вены,

венулы, мелкие вены, посткапиллярные венулы, венозные

376

сплетения, благодаря своей растяжимости они способны вмещать 70–80% всей крови, находящейся в сердечнососудистой системе. Анастомозируя друг с другом, венулы и вены образуют венозные сплетения большой емкости. От количества крови в емкостных сосудах зависит сердечный выброс. Емкостные сосуды участвуют в депонировани крови (синусоиды селезенки), регулирующей линейную скорость кровотока в органе.

6. Шунтирующие сосуды – это артериоло-венулярные анастомозы, соединяющие артериальную и венозную части сосудистой системы, минуя капиллярную сеть. В коже, в которой они хорошо представлены, шунты участвуют в теплоотдаче. Так, при низкой температуре окружающей среды кровоток по капиллярам кожи прекращается и кровь сбрасывается в шунты, при высокой температуре происходят обратные процессы

Гемодинамика

Движение крови по кровеносным сосудам подчиняется законам гемодинамики, являющейся частью гидродинамики – науки о движении жидкостей по трубкам. Основным условием кровотока является градиент давления между различными отделами сосудистой системы.

Давление в сосудах создается работой сердца. Кровь течет из области высокого в область низкого давления. При движении ей приходится преодолевать сопротивление, создаваемое, во-первых, трением частиц крови друг о друга, вовторых, трением частиц крови о стенки сосудов. Особенно велико это сопротивление в артериолах и прекапиллярах. Сопротивление (R) в кровеносном сосуде можно определить по формуле Пуазейля:

R = 8lŋ / πr4,

где l – длина трубки (сосуда); ŋ – вязкость жидкости (крови); π – отношение окружности к диаметру; r – радиус трубки (сосуда).

377

Значит сопротивление зависит от длины сосуда, вязкости крови, которая в 5 раз больше вязкости воды, и радиуса сосуда. Если длина сосуда сравнительно постоянна, то радиус и вязкость – переменные величины. Так, сопротивление в сосудистой системе в основном зависит от радиуса сосуда. Чем меньше радиус, тем больше сосудистое сопротивление,

инаоборот. Вязкость крови определяется содержанием в крови форменных элементов, преимущественно эритроцитов

ибелков, т.е. гематокритом. При уменьшении количества эритроцитов (при анемии) вязкость крови низкая, сопротивление также уменьшается. При увеличении количества эрит-

роцитов (полицитемии или эритроцитозе) гематокрит, а значит и вязкость крови, увеличиваются, сосудистое сопротивление становится также выше.

Закон Пуазейля применим для тех трубок, поток жидкости в которых не изменяется, т.е. характерен для ламинарного, или равномерного, типа движения крови. При этом слой жидкости, прилипающий к стенке сосуда, остается неподвижным; следующий слой, расположенный ближе к центру, движется, но с небольшой скоростью, и чем ближе к центру располагается слой жидкости, тем больше его скорость. И, наконец, центральный, направляющий слой движется в сосуде с максимальной скоростью.

В связи с тем, что сосудистая система представляет собой сеть, состоящую из трубок различного диаметра и толщины, при разветвлении сосуда большего диаметра на более мелкие кровоток теряет свою ламинарность, частицы крови движутся в различных направлениях: центральном, радиальном, круговом, наблюдаются вихревые движения. Такой тип кровотока называется турбулентным. Турбулентный тип движения крови можно наблюдать при сужениях (стенозах) артерий, аневризмах (выпячивании стенок сосуда), анемиях, при которых увеличивается линейная скорость кровотока и уменьшается вязкость крови. Турбулентный кровоток создает на сосуде «шумы», которые прослушиваются фонендоскопом при осмотре больного.

378