I. Физиологические свойства миокарда

I. ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МИОКАРДА

 

1) автоматия — способность сердца ритмически сокращаться под влиянием импульсов, возникающих в нем самом;

2) возбудимость — способность сердца приходить в состояние возбуждения под действием раздражителя;

3) проводимость — способность сердечной мышцы проводить возбуждение;

4) сократимость — способность изменять свою форму и величину под действием раздражителя, а также растягивающей силы или крови.

Автоматия

Источником автоматии в сердце является проводящая система сердца, которая состоит из синусно-предсердного (синоатриального) (СА) узла, расположенного в стенке правого предсердия у места впадения в него верхней полой вены, предсердно-желудочкового (атриовентрикулярного) узла, расположенного в межпредсердной перегородке на границе предсердий и желудочков. От атриовентрикулярного узла начинается пучок Гиса.

Пройдя в толщу межжелудочковой перегородки, он делится на правую и левую ножки, заканчивающиеся конечными разветвлениями — волокнами Пуркинье. Верхушка сердца не обладает автоматией, а лишь сократимостью, так как в ней отсутствуют элементы проводящей системы сердца. В нормальных условиях водителем ритма, или пейсмекером, является синоатриальный узел. Частота разрядов синоатриального узла в покое составляет 70 в 1 минуту. Атриовентрикулярный узел — это водитель ритма второго порядка с частотой 40 — 50 в 1 минуту. Он берет на себя роль водителя ритма, если по каким-либо причинам возбуждение от СА не может перейти на предсердия при атриовентрикулярной блокаде или при нарушении проводящей системы желудочков. Если поражены все основные водители ритма, то очень редкие импульсы (20 имп/с) могут возникать в волокнах Пуркинье — это водитель ритма 3-го порядка.

Следовательно, существует градиент автоматии сердца, согласно которому степень автоматии тем выше, чем ближе расположен данный участок проводящей системы к синусному узлу.

Проводимость

Синоатриальный узел эллипсовидной формы, длиной 10-15, шириной 4-5, толщиной 1,5мм. Состоит из двух типов клеток: Р-клетки (от английского pale-бледный) генерируют электрические импульсы, а Т-клетки (от англ.transitional – переходный) проводят эти импульсы к миокарду предсердий и АВ-узлу. К левому предсердию отходят волокна, составляющие тракт Бахмана. Волокна Т-клеток представляют собой тракты Венкенбаха и Тореля – для передачи возбуждения на кардиомиоциты предсердий и к АВ-узлу.

Атриовентрикулярный узел находится в толще межжелудочковой перегородки на границе предсердий и желудочков. Размеры узла: 7,5 мм длина, 3,5 мм ширина, 1 мм толщина. Также состоит из двух типов клеток, но Р-клеток меньше, чем в синусном узле. Между АВ-узлом и пучком Гиса четкой границы нет. Последний имеет в длину 12-40 мм и в ширину 1-4 мм.

Возбудимость миокарда

1. фаза абсолютной рефрактерности соответствует периоду быстрой реполяризации и плато, а также всему периоду сокращения сердечной мышцы (мышца абсолютно невозбудима и не отвечает даже на сверхпороговые раздражители). Ее длительность — 0,27 с.

2. фаза относительной рефрактерности соответствует концу периода реполяризации и фазе расслабления. В этот период лишь сверхпороговые стимулы могут вызвать сокращение мышцы сердца. Длительность относительной рефрактерной фазы -0,03 с.

3. фаза супернормальной, возбудимости. Эту фазу называют еще периодом экзальтации, когда сердечная мышца отвечает даже на подпороговые стимулы (в конце расслабления).

Рефрактерность обусловлена инактивацией быстрых натриевых каналов и соответствует развитию ПД, поэтому продолжительность рефракторного периода, как правило, связана с длительностью ПД. Длительная абсолютная рефракторная фаза и короткая фаза супернормальной возбудимости сердечной мышцы исключают для нее состояние тетануса, которое бы мешало нагнетательной функции сердца, поэтому сердечная мышца работает в одиночном режиме.

Понятие об экстрасистоле.

Если повторное сверхпороговое раздражение нанести в фазу расслабления очередного сокращения, которое совпадает с периодом относительной рефрактерности, возникает внеочередное сокращение, или экстрасистола. В зависимости от того, где возникает новый, или «эктопический», очаг возбуждения, различают синусовую, предсердную и желудочковую экстрасистолы.

Желудочковая экстрасистола отличается следующей за ней более продолжительной, чем обычно, компенсаторной паузой. Она появляется в результате выпадения очередного нормального сокращения. При этом импульсы, возникшие в синоатриальном узле, поступают к миокарду желудочков, когда они еще находятся в состоянии абсолютной рефракторной фазы экстрасистолы. При синусовых и предсердных экстрасистолах компенсаторная пауза отсутствует.

Если в норме частота сердечных сокращений колеблется от 60 до 80 в 1 мин, то ее урежение до 40 — 50 в 1 мин называется брадикардией, а учащение свыше 90—100 — тахикардией. Брадикардия отмечается во время сна и у спортсменов в состоянии покоя, а тахикардия — при интенсивной мышечной деятельности и эмоциональном напряжении.

У некоторых молодых людей в норме наблюдаются изменения сердечного ритма, связанные с актом дыхания, — дыхательная аритмия, которая заключается в том, что частота сокращений сердца на вдохе увеличивается, а на выдохе и во время дыхательной паузы уменьшается.

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 с. Далее, распространившись по пучку Гиса и волокнам Пуркинье, возбуждение охватывает мускулатуру желудочков со скоростью 0,75—4,0 м/с.

Мышечная ткань сердца ведет себя как функциональный синцитий. Благодаря этой особенности сердце, в отличие от скелетной мышцы, подчиняется закону «все или ничего». Однако если раздражать сердечную мышцу током возрастающей частоты, оставив его силу постоянной, то каждое увеличение частоты раздражителя вызовет возрастающее сокращение сердечной мышцы — феномен «treppe» — 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.

У сердечной ПД и фазы сокращения перекрывают друг друга. ПД заканчивается только после начала фазы расслабления. Это первая особенность электромеханического сопряжения сердечной мышцы. Вторая особенность состоит в том, что существует взаимосвязь между внутриклеточным депо Са²⁺ и Са ²⁺ внеклеточной среды. Как упоминалось выше, во время ПД Са ²⁺ входит в клетку из внеклеточной среды и увеличивает длительность ПД, а значит, и рефракторного периода, тем самым создаются условия для пополнения внутриклеточных запасов кальция, участвующего в последующих сокращениях сердца.

Сердечный цикл

Сократительная деятельность сердца связана с работой клапанов и давлением в его полостях. Эти изменения носят фазный характер и составляют основу сердечного цикла, длительность которого равна 0,8 с, но может меняться в зависимости от частоты сердечных сокращений. Чем больше частота сердечных сокращений, тем короче сердечный цикл и наоборот.

Систола предсердий длится 0,1 с, при этом атриовентрикулярные клапаны открыты, а полулунные закрыты, давление в предсердиях равно 5—8 мм рт.ст. Систола предсердий заканчивается закрытием атриовентрикулярных клапанов и начинается систола желудочков, ее длительность — 0,33 с.

Систола желудочков, в свою очередь, делится на период напряжения и период изгнания крови. Период напряжения — 0,08 с. Он также состоит из 2 фаз: асинхронного сокращения — промежутка времени от начала возбуждения и сокращения кардиомиоцитов до закрытия атриовентрикулярных клапанов, после чего давление в полостях желудочков быстро растет до 60—80 мм рт.ст. и начинается фаза изометрического сокращения.

С моментом закрытия атриовентрикулярных клапанов совпадает возникновение I систолического тона сердца. При закрытых полулунных и атриовентрикулярных клапанах длина волокон не изменяется, а увеличивается только напряжение в полостях желудочков, в результате давление в них резко возрастает, становясь выше, чем в аорте и легочной артерии, полулунные клапаны открываются, а атриовентрикулярные остаются закрытыми, и кровь устремляется в эти сосуды. Начинается период изгнания крови, его длительность — 0,25 с. Он состоит из фазы быстрого изгнания и фазы медленного изгнания крови. Давление в желудочках составляет: в левом — 120—130 мм рт.ст., в правом — до 25 — 30 мм рт.ст.

Диастола желудочков, длящаяся 0,47 с, начинается с протодиастолического периода (0,04 с) — это промежуток времени от начала падения давления внутри желудочков до момента закрытия полулунных клапанов, после которого давление в желудочках продолжает падать, а атриовентрикулярные клапаны еще не открыты — это период изометрического расслабления желудочков.

Моменту закрытия полулунных клапанов соответствует возникновение II диастолического тона сердца. Как только давление в желудочках снизится до 0, открываются атриовентрикулярные клапаны и кровь из предсердий поступает в желудочки. Это период наполнения желудочков кровью, который длится 0,25 с и делится на фазы быстрого (0,08 с) и медленного (0,17 с) наполнения. Периоду наполнения, сопровождающемуся колебаниями стенок желудочков, соответствует возникновение III тона сердца. В конце фазы медленного наполнения наступает систола предсердий, в результате за 0,1 с «выжимается» около 40 мл крови из предсердий в желудочки (пресистолический период), что ведет к появлению IV тона сердца, после чего начинается новый цикл сокращения желудочков.

За одну систолу при ритме сокращений 70 - 75 в 1 мин сердце выбрасывает в аорту 60 - 70 мл крови - это систолический объем крови (СО). Умножив его на число сердечных сокращений (ЧСС) в 1 мин, получим минутный объем крови (МОК), равный 4,5 - 5,0 л, т.е. количество крови, выбрасываемое сердцем за 1 мин.

МОК= СО х ЧСС

В покое не вся кровь во время систолы изгоняется из желудочков, остается «резервный объем», который может быть использован для увеличения сердечного выброса. В настоящее время рассчитывают величину сердечного индекса — это отношение МОК в л/мин к поверхности тела в м². Для «стандартного» мужчины он равен 3 л/мин/м².

Фонокардиография.

Фонокардиография – это метод графической регистрации звуковых явлений сердца. Кривая, полученная в результате записи – фонокардиограмма. На фонокардиограмме можно выделить четыре тона:

I тон – комплекс колебаний, в котором выделяют три составные части.

• Начальная, или низкочастотная – это мышечный компонент I тона

• Основная или высокоамплитудная, высокочастотная, обусловленная закрытием митрального и трикуспидального клапана

• Конечная низкочастотная часть, связанная с открытием клапанов аорты и легочной артерии и колебанием стенок их сосудов

I тон в норме возникает через 0,02-0,05с после зубца Q на ЭКГ, общая его продолжительность 0,09-0,12 с.

II тон, возникающий в результате закрытия клапанов аорты и легочной артерии, регистрируется сразу же или через 0,02-0,04 с по окончании зубца Т на ЭКГ. Продолжительность его составляет 0,04-0,08 с. Может наблюдаться расщепление второго тона на аортальный и пульмонарный компонент, обусловленный неодновременным захлопыванием полулунных клапанов.

Возникновение III тона связывают с колебанием стенки желудочка в момент его быстрого наполнения. От начала второго тона до начала третьего тона составляет 0,12 – 0,18 с. Фиксируется лучше всего у верхушки сердца. Имеется продолжительность 0,03-0,05 с.

IV тон обусловлен сокращением миокарда предсердий, в частности левого ушка. Представлен колебаниями низкой амплитуды, совпадающими по времени с окончанием зубца Р на ЭКГ.

Продолжительность записи.

Длительность холтеровского мониторирования ЭКГ определяется задачами исследования.

Известно, что наибольшее число желудочковых экстрасистол, в том числе парных, R на T выявляется в первые 6-12 часов наблюдения. Значит, при скринниноговых обследованиях, для выявления жизнеугрожающих экстрасистол достаточно мониторирования 12 часов. Желудочковые же тахикардии выявляются при более длительном наблюдении и находятся в линейной зависимости от длительности мониторирования. Обычно хватает суточного мониторирования ЭКГ для выявления тахиаритмий.

При наличии синкопальных или полуобморочных состояний для выявления их причин необходимо мониторирование ЭКГ более продолжительное время, более 24 часов. Для исследования динамики сегмента ST также достаточно суточного мониторирования ЭКГ.

Основные требования к оборудованию.

Для записей коротких участков ЭКГ могут подойти событийные портативные аппараты типа "Гном", позволяющие определять те участки ЭКГ, которые соответствуют плохому самочувствию пациента, т.к. он сам определяет момент регистрации ЭКГ. Для двух- и трехсуточного мониторирования могут использоваться мониторы некоторых итальянских и американских фирм, из отечественных КТ 4000. Обычно за суточный период наблюдения записывается около 100 тысяч комплексов QRS.

Существует несколько моделей аппаратуры для проведения холтеровского мониторирования ЭКГ, но все они принципиально состоят из 2-х частей: записывающего устройства и дешифратора. Первое является портативным регистратором, работающим от аккумуляторных батарей емкостью до 9 mkA/час. Регистраторы представляют собой устройство весом 80 - 300 г, и могут быть 3 типов: с магнитными носителями или твердотельной памятью, встроенной в рекордер и с извлекаемой компакт-флеш-картой. Надо отметить, что компании Rozinn принадлежит приоритет в разработке программ для передачи данных холтеровского мониторирования ЭКГ через Интернет.

Дешифратор - это компьютер, снабженный специальными программами обработки ЭКГ, позволяющими проводить классификацию нормальных желудочковых комплексов, а также последовательных интервалов RR.

Дневник пациента.

Всем больным при холтеровском мониторировании рекомендуется вести дневник, в котором пациент отмечает самочувствие, жалобы, вид активной деятельности, физические нагрузки, прием лекарственных препаратов, время бодрствования и сна. Обычно пациенту выдается отпечатанная форма дневника. При анализе результатов холтеровского мониторирования врач вводит данные дневника в компьютер. Как уже было сказано, на регистраторе имеется кнопка пациента, которую обследуемый нажимает во время плохого самочувствия. Эти действия также необходимо отмечать в дневнике с указанием времени нажатия кнопки и причины, по которой нажата эта кнопка.

 

VI. СИТУАЦИОННЫЕ ЗАДАЧИ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ ЗНАНИЙ СТУДЕНТОВ

1. При интенсивной физической деятельности ЧСС значительно увеличивается. Однако МОК при этом может уменьшиться. Объясните этот результат.

2. У больного предполагается замедление атриовентрикулярной проводимости. Как доказать это?

3. На ЭКГ отмечено раздвоение зубца R. О чем это говорит?

4. В чем причина дыхательной аритмии сокращений сердца? Она состоит в том, что на вдохе ЧСС несколько учащается, а на выдохе - урежается.

5. Скелетная мышца не подчиняется закону «все или ничего», а для сердечной он справедлив. Объясните эти различия. Не противоречит ли данному свойству сердечной мышцы явление лестницы Боудича?

6. Как изменяется систолический показатель сердца при физической работе?

7. Яд, содержащийся в некоторых видах грибов, резко укорачивает АРП сердца. Может ли отравление этими грибами привести к смерти? Почему?

8. Что произошло бы, если б изменение МП в клетках синоатриального узла и в клетках мускулатуры предсердий и желудочков происходили бы синхронно?

I. ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МИОКАРДА

 

1) автоматия — способность сердца ритмически сокращаться под влиянием импульсов, возникающих в нем самом;

2) возбудимость — способность сердца приходить в состояние возбуждения под действием раздражителя;

3) проводимость — способность сердечной мышцы проводить возбуждение;

4) сократимость — способность изменять свою форму и величину под действием раздражителя, а также растягивающей силы или крови.

Автоматия

Источником автоматии в сердце является проводящая система сердца, которая состоит из синусно-предсердного (синоатриального) (СА) узла, расположенного в стенке правого предсердия у места впадения в него верхней полой вены, предсердно-желудочкового (атриовентрикулярного) узла, расположенного в межпредсердной перегородке на границе предсердий и желудочков. От атриовентрикулярного узла начинается пучок Гиса.

Пройдя в толщу межжелудочковой перегородки, он делится на правую и левую ножки, заканчивающиеся конечными разветвлениями — волокнами Пуркинье. Верхушка сердца не обладает автоматией, а лишь сократимостью, так как в ней отсутствуют элементы проводящей системы сердца. В нормальных условиях водителем ритма, или пейсмекером, является синоатриальный узел. Частота разрядов синоатриального узла в покое составляет 70 в 1 минуту. Атриовентрикулярный узел — это водитель ритма второго порядка с частотой 40 — 50 в 1 минуту. Он берет на себя роль водителя ритма, если по каким-либо причинам возбуждение от СА не может перейти на предсердия при атриовентрикулярной блокаде или при нарушении проводящей системы желудочков. Если поражены все основные водители ритма, то очень редкие импульсы (20 имп/с) могут возникать в волокнах Пуркинье — это водитель ритма 3-го порядка.

Следовательно, существует градиент автоматии сердца, согласно которому степень автоматии тем выше, чем ближе расположен данный участок проводящей системы к синусному узлу.

Проводимость

Синоатриальный узел эллипсовидной формы, длиной 10-15, шириной 4-5, толщиной 1,5мм. Состоит из двух типов клеток: Р-клетки (от английского pale-бледный) генерируют электрические импульсы, а Т-клетки (от англ.transitional – переходный) проводят эти импульсы к миокарду предсердий и АВ-узлу. К левому предсердию отходят волокна, составляющие тракт Бахмана. Волокна Т-клеток представляют собой тракты Венкенбаха и Тореля – для передачи возбуждения на кардиомиоциты предсердий и к АВ-узлу.

Атриовентрикулярный узел находится в толще межжелудочковой перегородки на границе предсердий и желудочков. Размеры узла: 7,5 мм длина, 3,5 мм ширина, 1 мм толщина. Также состоит из двух типов клеток, но Р-клеток меньше, чем в синусном узле. Между АВ-узлом и пучком Гиса четкой границы нет. Последний имеет в длину 12-40 мм и в ширину 1-4 мм.