Физиологические свойства сердечной мышцы

Обычно концентрация кальция (Са⁺⁺) в цитоплазме равна 10" г/л. При этом в районе сократительных белков (актина и миозина) концентрация кальция (Са⁺⁺) становится равной ,10~⁶ г/л (т.е. возрастает в 100 раз). Это и запускает процесс сокращения.

Т-системы, обеспечивающие быстрое  появление кальция в области концевых цистерн саркоплазматического ретикулума, обеспечивают и электромеханическое сопряжение (т.е. связь между возбуждением и сокращением).

 

 

Насосная (нагнетательная) функция  сердца реализуется за счет сердечного цикла. Сердечный цикл складывается из двух процессов: сокращения (систолы) и расслабления (диастолы). Различают систолу и диастолу желудочков и предсердий.

 

Давление в полостях сердца в различные фазы сердечного цикла (мм рт. ст.).

 

Фаза	Правое предсердие	Правый желудочек	Левое предсердие	Левый желудочек
Систола  предсердий	4-5	~0	5-7	~0
Систола желудочков	~0	30	~0	120
Общая пауза	~0	~0	~0	~0

 

 

 

 

Систола желудочков (0,35 сек).

Период напряжения (0,1 сек).

Состоит из двух фаз: фазы асинхронного сокращения и фазы изометрического  сокращения.

1. Фаза асинхронного сокращения - 0,05 сек.

Отсутствие слитного сокращения кардиомио-цитов желудочков, разрозненное изменение напряжения отдельных мышечных волокон, давление в полостях желудочков в эту фазу практически не изменяется.

2. Фаза изометрического  сокращения - 0,05 сек. Эта фаза начинается с момента охвата возбуждением желудочков. При этом атриовентрикулярные клапаны завершили процесс закрытия, аортальные клапаны еще не открывались.

Вследствие слитного сокращения мускулатуры  желудочков:

•  существенно повышается давление в их полостях (до величин в отводящих сосудах: 15-20 мм рт.ст. в правом желудочке и 80 мм рт.ст. - в левом желудочке);

•  значительно повышается тонус  мышечных волокон при постоянной их длине, так как кровь, заполняющая  желудочки, как и любая жидкость, несжимаема.

Период изгнания (0,25 сек):

Состоит из двух фаз: фазы быстрого изгнания и фазы медленного изгнания. Формирует ударный (систолический)

объем крови.

Понятие об ударном (систолическом) объеме крови -

количество крови, которое нагнетается  каждым желудочком

в магистральный сосуд (аорту или  легочную артерию) при одном сокращении сердца.

1.  Фаза быстрого изгнания - 0Д2 сек.

Вследствие большого перепада давления между полостями желудочков и  отводящими сосудами в эту фазу изгоняется до 70% от ударного (систолического) объема.

2.  Фаза медленного изгнания - 0,13 сек.

Изгоняются 30% У О. Формируется конечноси-столический  объем.

Понятие о конечносистолическом объеме желудочков (резервный объем) (КСО) - объем желудочка при завершении систолы.

Протодиастолический период - 0,05 сек.

Предшествует диастоле (в этот момент на ЭКГ регистрируется зубец Т, характеризующий восстановление полярности кардиомиоцитов, характерной для ПП).

Диастола желудочков (0,60 сек).

Состоит из фазы изометрического наполнения и периода изгнания.

Фаза изометрического расслабления - 0,10 сек.

Длится до того момента, когда давление в полостях желудочков упадет ниже давления крови в предсердиях.

Период наполнения - 0,5 сек.

Состоит из фазы быстрого наполнения, фазы медленного наполнения и фазы дополнительного наполнения.

1. Фаза быстрого наполнения - 0,2 сек.

Вследствие того, что во время  систолы желудочков в предсердиях давление крови последовательно возрастало вследствие постоянного венозного притока, сразу после открытия атриовентрикулярных клапанов кровь под давлением устремляется в желудочки.

2.  Фаза медленного наполнения - 0,2 сек.

Из-за постепенного выравнивания давления процесс пассивного наполнения замедляется.

3.  Фаза дополнительного наполнения желудочков –О, 1 сек.

Обеспечивается систолой предсердий. При этом активно нагнетается последняя порция крови (5-10 % от УО), формируется конечнодиастоличе-ский объем (КДО)- объем желудочка в конце диастолы отражает наполнение сердца кровью.

 

Оценка нагнетательной (насосной) функции сердца…

Сердечный цикл

Насосная/ нагнетательная/ функция сердца реализуется за счет сердечного цикла. Сердечный цикл складывается из 2 процессов: сокращения (систолы) и расслабления (диастолы). Различают систолу и диастолу желудочков и предсердий.

Продолжительность фаз цикла при условной его длительности 1 сек

(60 ударов/мин.) Рисунок

Систола желудочков (0,35 сек)

Период напряжения (0,1 сек):

1. Фаза асинхронного сокращения - 0,05 сек. (нет слитного сокращения желудочков, давление в полостях желудочков практически не изменяется).

2. Фаза изометрического сокращения - 0,05 сек. (вследствие слитного сокращения мускулатуры желудочков существенно повышается давление в их полостях (до величин в отводящих сосудах: 15-20 мм рт. ст. в правом желудочке и 80 - в левом); значительно повышается тонус при постоянной длине мышечных волокон, т.к. кровь, заполняющая желудочки, как и любая жидкость, несжимаема).

Период изгнания (0,25 сек):

Понятие о ударном/систолическом/ объеме крови-количество крови, которое нагнетается каждым желудочком в магистральный сосуд/аорту или легочную артерию/ при одном сокращении сердца.

Фаза быстрого изгнания - 0,12 сек.

В следствие большого перепада давления между полостями желудочков и отводящими сосудами в эту фазу изгоняется до 70% от ударного/систолического/объема.

     2. Фаза медленного изгнания - 0,13 сек. Изгоняются 30% УО.

Понятие о конечносистолическом объеме желудочков/резервный объем/ /КСО/– объем желудочка  при завершении систолы .

Диастола желудочков (0,65 сек)

1. Протодиастолический период - 0,05 сек, предшествует диастоле (в этот момент на ЭКГ регистрируется зубец Т, характеризующий восстановление полярности кардиомиоцитов, характерной для ПП).

2. Фаза изометрического расслабления - 0,1 сек. (длится до того момента, когда давление в полостях желудочков упадет ниже давления крови в предсердиях).

Период наполнения (0,5 сек):

1. Фаза быстрого наполнения - 0,2 сек. (вследствие того, что во время систолы желудочков в предсердиях давление крови последовательно возрастало вследствие постоянного венозного притока, сразу после открытия а/в клапанов кровь под давлением устремляется в желудочки).

2. Фаза медленного наполнения - 0,2 сек. (из-за выравнивания давления процесс пассивного заполнения замедляется).

3. Фаза дополнительного наполнения  желудочков - 0,1 сек.

(соответствует систоле предсердий. При этом активно загоняется последняя порция крови (5-10 % от СО), формируется т.н. конечно диастолический объем /КДО/- объем желудочка в конце диастолы – отражает наполнения сердца кровь.

 

Нагнетательная  функция сердца оценивается:

1.Ударным/систолическим/ объемом  крови, 

2. Конечносистолическим объемом  желудочков/КСО/ (резервный объем), 3.Конечнодиастолическим объемом желудочков/КДО/,

4. Фракцией выброса/УО/КДО*100%/

Наилучший и пока единственный метод  эходопплеркардиография (ЭХОКГ)-ультразвуковое исследование сердца

Эходопплеркардиография (ЭХОКГ)

1, При ЭХОКГ прежде всего оценивают форму и измеряют размеры полостей и структур сердца.

2. ЭХОКГ позволяет оценить насосную  функцию сердца.  Для этого  через уравнение   ,  где V- объем в миллилитрах, D- переднезадний размер полости левого желудочка в момент систолы и диастолы рассчитывают: конечнодиастолический объем/КДО/, конечносистолический объем /КСО/, ударный объем /УО/. УО=КДО-КСО

3. ЭХОКГ позволяет  оценить сократимость желудочков сердца.  Для этого измеряют фракцию выброса. Оценка сократимости ЛЖ с помощью определения фракции выброса. Фракция выброса - это соотношение  в %  между ударным объемом и конечным диастолическим объемом  желудочка.                     

4. ЭХОКГ позволяет  детально исследовать состояние створок клапанов, пронаблюдать их движение в различные фазы сердечного цикла, выявить стеноз соответствующего клапана, установить наличие и степень регургитации крови через клапан при его недостаточности.

5.Исследование движения  стенок сердца позволяет выявить локальные нарушения сократимости миокарда при ишемической болезни сердца.                                                                                        

 

 

 

Механические проявления сердечной деятельности:

а) верхушечный толчок,

б) сердечный толчок,

в) кровяное давление, 

г) артериальный и венный пульс,

д) явления, связанные с движением  крови по сосудам

Верхушечный толчок - в норме локализуется в 5 межреберье слева на 1,5 - 2 см кнутри от срединно-ключичной линии. Площадь пульсации - 1,5´1,5 см.

Сердечный толчок - пульсация эпигастрия.

Кровяное давление. В отводящих от сердца сосудах в диастолу: а) легочной ствол - 15 мм рт. ст. б) аорта - 70-80 мм рт. ст. В систолу давление в правом желудочке поднимается до 30 мм рт. ст., а в левом - до 130 мм рт. ст. Различают давление систолическое и диастолическое.

Артериальный пульс - колебание артериальной стенки в результате распространения волны повышенного давления по столбу крови.

При пальпации оцениваются следующие свойства пульса (древняя китайская медицина описывала в своё время до 100 свойств пульса):

1. Частота (частый (frecuens), редкий (rarus), в норме соответствует частоте сердечных сокращений, м.б. дефицит пульса).
2. Ритм (правильный (regularis), неправильный (irregularis)).
3. Напряжение (твердый (durus), мягкий (mollis) - определяется той силой, которую нужно приложить исследующему для полного сдавления пульсирующей артерии (зависит от СД).
4. Наполнение (пустой (vacuus), полный (plenus)) - зависит от величины СО (систолического объема) и общего количества крови в организме.
5. Величина (большой (magnus), малый (parvus), нитевидный (filiformis)) - объединяет понятия наполнения и напряжения.
6. Быстрота (быстрый (celer), медленный (tardus)).

     7. Форма (оценивается по сфигмограмме и зависит от скорости изменения давления в артериальной системе в течение систолы и диастолы).

Сфигмография - метод регистрации артериального пульса. Регистрируется параллельно с одним из отведений ЭКГ. Регистрируют центральную (с а. carotis) и периферическую (с a. radialis) сфигмограмму (различаются по амплитуде и времени возникновения: по разнице во времени рассчитывают скорость распространения пульсовой волны. В норме СРПВ составляет 7-10 м/с. Показатель возрастает при повышении жесткости артериальной стенки (атеросклероз)).

Элементы сфигмограммы:

1. Анакрота. 2. Катакрота. 3. Инцизура. 4. Дикротический подъем.

Возникновение инцизуры на СФГ соответствует моменту закрытия полулунных клапанов аорты. Дикротический подъем обусловлен отраженной волной крови от сомкнутых клапанов аорты и, как следствие, вторичным повышением давления. Конфигурация СФГ существенно меняется при патологии клапанного аппарата аорты.

Венный пульс - колебание давления в крупных венах, связанное с периодическим затруднением оттока крови в полости сердца. Флебография - метод регистрации венного пульса. Волны а, с, v.

а - повышение давления, обусловленное систолой предсердий,

с - фаза быстрого изгнания крови - передаточная волна,

v - окончание систолы желудочков, фаза изометрического расслабления желудочков.

Методы регистрации явлений, связанных с движением крови:

Баллистокардиография основана на том, что изгнание крови из желудочков и ее движение в крупных сосудах вызывают колебания всего тела, зависящие от явлений реактивной отдачи, подобных тем, которые наблюдаются при выстреле из пушки (название методики «баллистокардиография» происходит от слова «баллиста» — метательный снаряд). Кривые смещений тела, записываемые баллистокардиографом и зависящие от работы сердца, имеют в норме характерный вид. Для их регистрации существует несколько различных способов и приборов.

Динамокардиография разработана Е. Б. Бабским и сотр. Эта методика регистрации механических проявлений сердечной деятельности человека основана на том, что движения сердца в грудной клетке и перемещение крови из сердца в сосуды сопровождаются смещением центра тяжести грудной клетки по отношению к той поверхности, на которой лежит человек. Обследуемый лежит на специальном столе, на котором смонтировано особое устройство с датчиками — преобразователями механических величин в электрические колебания. Устройство находится под грудной клеткой исследуемого. Смещения центра тяжести регистрируются осциллографом в виде кривых. На динамокардиограмме отмечаются все фазы сердечного цикла: систола предсердий, периоды напряжения желудочков и изгнания из них крови, протодиастолический период, периоды расслабления и наполнения желудочков кровью.

Звуковые проявления сердечной деятельности…

 

Звуковые проявления сердечной деятельности

1. Тоны. 2. Шумы.

Выслушиваются ухом, стетоскопом, фонендоскопом, регистрируются с помощью метода фонокардиографии. Ухом, как правило, выслушиваются I и II тоны.

I тон - систолический (протяжный (0,07-0,13 сек), низкий, в начале фазы изометрического сокращения). Компоненты тона - звук захлопывающихся а/в клапанов, вибрация стенок желудочков и папиллярных мышц.