Сердце взрослого человека имеет конусовидную форму. Масса его составляет 220-300 г.

Топография сердца

Сердце располагается в грудной полости, за грудиной, в промежутке между легкими, называемом средостением так, что его основание обращено вверх, а верхушка вниз и влево. Основание сердца проецируется на поверхность грудной клетки по линии, соединяющей две точки. Одна из них находится на хряще 3 ребра на расстоянии 12,5 мм от правого края грудины, другая – на хряще второго ребра в 18 мм от левого края грудины. Верхушка сердца образована левым желудочком; проецируется в пятом левом межреберье на расстоянии 3 см от срединной плоскости.

Макроструктура

Сердце человека – полый мышечный четырехкамерный орган, состоящий из двух предсердий и двух желудочков. Правая и левая половины сердца разделены сплошной перегородкой. Предсердия и желудочки сообщаются через предсердно-желудочковые отверстия, в которых находятся клапаны, открывающиеся в сторону желудочков: трехстворчатый справа и двустворчатый (митральный) – слева. Предсердно-желудочковые клапаны обеспечивают ток крови только в одном направлении, по градиенту давления. Снаружи сердце покрыто перикардом. Его наружный фиброзный слой спускается от основания сердца и охватывает его подобно мешку. Внутренний (серозный) слой перикарда образует два листка – висцеральный (покрывает миокард) и париетальный (прилегает изнутри к фиброзному перикарду). Пространство между листками перикарда представляет собой узкую щель, заполненную жидкостью, облегчающей движения сердца. Изнутри полость сердца выстлана эндокардом. Он состоит из соединительной ткани, покрытой эндотелием, и участвует в формировании створок клапанов. Между перикардом и эндокардом находится средний слой – миокард, который образован мышечной тканью. Толщина миокарда левого желудочка значительно больше, чем правого. Стенки предсердий тоньше, чем стенки желудочков. На внутренней поверхности желудочков находятся мышечные тяжи – сосочковые мышцы. От их верхушек начинаются тонкие сухожильные хорды – струны, которые другим своим концом прикрепляются к нижним краям трехстворчатого и двустворчатого клапанов. Натяжение сухожильных нитей в момент сокращения желудочков предотвращает выворачивание створок в сторону предсердий.

Микроструктура миокарда

Миокард – сложная многотканевая структура. Основной компонент миокарда – поперечно исчерченные сократительные кардиомиоциты (типические), образующие систему. Характерной особенностью микроструктуры миокарда является наличие вставочных дисков, где соседние кардиомиоциты образуют зоны плотного контакта. В области тесного прилегания кардиомиоцитов электрическое сопротивление ничтожно по сравнению с другими участками, поэтому возбуждение легко и быстро распространяется по всей массе миокарда. Миокард обладает несколькими крайне важными для сокращения сердца свойствами: автоматией, возбудимостью, проводимостью, сократимостью и внутренней секрецией.

Кровь в сердечно-сосудистой системе течет только в одном направлении: от левого желудочка через большой круг кровообращения в правое предсердие, далее из правого предсердия в правый желудочек, откуда по малому кругу кровообращения в левое предсердие и из левого предсердия в левый желудочек. Односторонность тока крови зависит от последовательного сокращения отделов сердца и от его клапанного аппарата. Сокращение сердца происходит ритмично (у человека 70-80 уд/мин.). При этом наблюдается стереотипное чередование фаз сокращения (систола) и расслабления (диастола) различных камер сердца, которое называется сердечным циклом . Одиночный цикл деятельности сердца человека состоит из трех фаз: систолы предсердий, систолы желудочков и паузы.

Фазовый анализ одиночного цикла деятельности сердца человека

Первая фаза сердечного цикла – это систола предсердий: предсердия сокращаются, и кровь, находящаяся в них, поступает в желудочки. Створчатые клапаны свободно открываются в сторону желудочков и поэтому не мешают току крови из предсердий в желудочки. При систоле предсердий кровь не может поступать обратно в вены, так как устья вен при этом сжимаются кольцевыми мышцами. Систола предсердий длится 0,12 секунды. После сокращения предсердия начинают расслабляться, то есть наступает диастола предсердий, которая длится 0,7 секунды. Физиологическая суть диастолы следующая: длительность диастолы необходима для обеспечения исходной поляризации клеток миокарда за счет времени работы Na-K-насоса; обеспечения удаления Ca ++ из саркоплазмы; обеспечения ресинтеза гликогена; обеспечения ресинтеза АТФ; обеспечения диастолического наполнения сердца кровью.

Вслед за систолой предсердий следует вторая фаза – систола желудочков. Систола желудочков в свою очередь состоит из двух фаз: фазы напряжения и фазы изгнания крови. В фазу напряжения (которая делится на фазу асинхронного сокращения и фазу изометрического сокращения) мышцы желудочков напрягаются (растет их тонус), и давление в желудочках повышается. Створчатые клапаны при этом захлопываются. Сосочковые мышцы желудочков сокращаются, сухожильные нити натягиваются и препятствуют выворачиванию клапанов в сторону предсердий. Напряжение мышц желудочков возрастает, давление повышается, и когда оно становится выше, чем в аорте и легочном стволе (примерно, 150 мм рт.ст.), полулунные клапаны открываются, и кровь под большим давлением выбрасывается в сосуды. Так наступает фаза изгнания крови из желудочков (которая делится на фазу быстрого изгнания и фазу медленного изгнания). Фаза напряжения длится 0,03-0,08 секунды, а фаза изгнания – 0,25 секунды. Вся систола желудочков длится 0,33 секунды. После систолы желудочков наступает их диастола. При этом полулунные клапаны захлопываются, так как давление крови в аорте и легочной артерии становится выше, чем в желудочках. Одновременно открываются створчатые клапаны, и кровь самотеком из предсердий вновь начинает поступать в желудочки. Диастола желудочков длится 0,47 секунды. Физиологическая суть диастолы желудочков такая же, как и диастолы предсердий.

В работающем сердце диастола предсердий частично совпадает с диастолой желудочков (схема 1). Это и есть третья фаза сердечного цикла – пауза. В период паузы кровь свободно протекает из верхней и нижней полых вен в правое предсердие, а из легочных вен - в левое предсердие. Так как створчатые клапаны открыты, то кровь отчасти попадает и в желудочки. Пауза длится 0,4 секунды. Затем начинается новый сердечный цикл. Каждый сердечный цикл длится примерно 0,8 секунды.

Схема 1. Систола и диастола

Предсердия

Желудочки

Частоту сердцебиения можно посчитать по пульсу. У здорового человека сердце в минуту сокращается в среднем 70 раз. Такую частоту сердечных сокращений называют нормотонией Частота сердечных сокращений может меняться в течение дня. На ЧСС влияет положение тела. При физической нагрузке, эмоциональном возбуждении, при вдохе ЧСС повышается. ЧСС зависит от возраста: у детей до 1 года она равна 100-140 ударов в минуту, в 10 лет – 90, в 20 лет и старше 60 – 80, а у стариков – учащается до 90-95 ударов в минуту. Если ЧСС снижается до 40-60 ударов в минуту, то такой ритм называют брадикардией . Если повышается до 90-100 и доходит до 150 ударов в минуту, то такой ритм называют тахикардией . Пульс разной частоты называют синусовой аритмией .

Тоны сердца . Работа сердца сопровождается характерными звуками, которые получили название тонов сердца . При выслушивании стетофонендоскопом различают два тона сердца: первый тон называется систолическим , так как он возникает вовремя систолы желудочков. Он протяжный, глухой и низкий. Характер этого тона зависит от дрожания створчатых клапанов и сухожильных нитей и от сокращения мускулатуры желудочков. Второй тон , диастолический , соответствует диастоле желудочков. Он короткий, высокий и возникает при захлопывании полулунных клапанов, которое происходит следующим образом. После систолы давление крови в желудочках резко падает. В аорте и легочной артерии в это время оно высокое, кровь из сосудов устремляется обратно в сторону меньшего давления, то есть к желудочкам, и под напором этой крови полулунные клапаны захлопываются. Первый тон, выслушиваемый у верхушки сердца – в пятом межреберье, соответствует деятельности левого желудочка и двустворчатого клапана. Этот же тон, выслушиваемый на грудине между местом прикрепления IV и V ребер, даст представление о деятельности правого желудочка и трехстворчатого клапана. Второй тон, выслушиваемый во втором межреберье вправо от грудины, определяется захлопыванием аортальных клапанов. Этот же тон, выслушиваемый в том же межреберье, но влево от грудины, отражает захлопывание клапанов легочной артерии. Методика записи тонов сердца называется фонокардиографией .

Сердечный толчок . Если приложить руку к левому пятому межреберному промежутку, то можно ощутить сердечный толчок . Этот толчок зависит от изменения положения сердца при систоле. При сокращении сердце становится почти твердым, несколько поворачивается слева направо, левый желудочек прижимается к грудной клетке, давит на нее. Это давление ощущается в виде толчка.

Количество крови, выбрасываемое сердцем . При сокращении каждый желудочек выбрасывает в среднем 70-80 мл крови. Количество крови, выбрасываемое каждым желудочком при систоле, называется ударным , или систолическим , объемом . Количество крови, выбрасываемое правым и левым желудочками, одинаково. Если известно количество крови, выбрасываемой желудочком во время систолы, и ЧСС, то можно рассчитать количество крови, выбрасываемой сердцем в минуту, или минутный объем (УОК∙ЧСС=МОК). Если приток крови в сердце увеличивается, то соответственно возрастает и сила сокращения сердца. Увеличение силы сокращения сердечной мышцы зависит от ее растяжения, или, иначе говоря, от исходной длины волокон. Установлено, что чем больше растянута мышца, тем сильнее она сокращается. Это свойство сердечной мышцы получило название закона сердца (закон Старлинга). Этот «закон» имеет ограниченное значение. Деятельность сердца регулируется нервной системой, а не механическим растяжением мышцы, так как им характеризуется только одна частная зависимость в работе сердца. Однако и эти отношения находятся в зависимости от функционального состояния сердца, что в конечном итоге определяется регулирующим влиянием нервной системы.

Электрические явления в сердце. Деятельность сердца сопровождается электрическими явлениями. Все возбудимые ткани в покое имеют положительный заряд. Когда возникает возбуждение, заряд возбужденного участка меняется на отрицательный. Этой закономерности подчиняется и миокард. При возникновении возбуждения, то есть при появлении электроотрицательности, между возбужденным участком и невозбужденным возникает разность потенциалов. По мере распространения волны электроотрицательности, все новые и новые участки становятся электроотрицательными, а, следовательно, и в новых участках возникает разность потенциалов. То есть и в них появляется ток действия. Метод исследования сердца, основанный на регистрации и анализе суммарного электрического потенциала (токов действия), возникшего при возбуждении различных отделов сердца получил название электрокардиографии . Электрокардиограмма (ЭКГ) – периодически повторяющаяся кривая, отражающая протекание процесса возбуждения сердца во времени. По данным ЭКГ можно оценить ритм сердца и диагностировать его нарушения, выявить различного рода нарушения и повреждения миокарда (включая проводящую систему), контролировать действие кардиотропных лекарственных средств. Электрокардиограмма у всех здоровых людей всегда постоянна и имеет пять зубцов, которые обозначаются буквами P, Q, R, S, T. Зубец P соответствует возбуждению предсердий, а зубцы Q,R,S,T – возбуждению желудочков.

Распространение возбуждения по сердцу и его последующая реполяризация имеет сложную геометрию.

Деполяризация предсердий . Волна возбуждения в норме распространяется сверху вниз из области синусного узла к атриовентрикулярному узлу. Вначале возбуждается правое, а затем левое предсердия. Деполяризация предсердий регистрируется на ЭКГ в виде зубца P.

Реполяризация предсердий отражения на ЭКГ не имеет, так как он наслаивается по времени на процесс деполяризации желудочков (комплекс QRS).

Атриовентрикулярная задержка . Из предсердий возбуждение направляется в атриовентрикулярное соединение, где происходит замедление его распространения. После некоторой задержки возбуждается пучок Гиса, его ножки, ветви и волокна Пуркинье. Разность потенциалов при этом очень мала, так как возбуждается только проводящая атриовентрикулярная система. Поэтому на ЭКГ записывается изоэлектрический сегмент P- Q.

Деполяризация желудочков на ЭКГ регистрируется в виде комплекса QRS, в котором выделяют три последовательные фазы. Возбуждение желудочков начинается с деполяризации межжелудочковой перегородки (зубец Q). Затем возбуждается апикальная область правого и левого желудочков (зубец R). Волна деполяризации при этом направляется вниз направо и затем вниз влево, после чего, «отразившись» от верхушки сердца, направляется ретроградно – вверх по направлению к основанию желудочков. Последними возбуждаются базальные отделы межжелудочковой перегородки и миокарда правого и левого желудочков (зубец S).

Полный охват возбуждением и реполяризация желудочков . Во время полного охвата возбуждением желудочков разность потенциалов между какими-либо его точками отсутствует, поэтому на ЭКГ регистрируется изоэлектрическая линия – сегмент S - T. Процесс быстрой конечной реполяризации желудочков соответствует зубцу T.

Проводящая система сердца. Способность сердца ритмично сокращаться независимо от каких-либо внешних раздражений называется автоматией . Причиной автоматии является изменение обмена веществ в узлах и их клетках. Возникновение периодических волн возбуждения зависит также от реакции крови: сдвиг реакции в щелочную сторону вызывает учащение сердцебиения, а в кислую сторону – замедление. Большое значение имеет соотношение между собой ионов натрия, калия и кальция. При относительном увеличении концентрации ионов натрия и калия деятельность сердца замедляется и ослабляется. При относительном увеличении концентрации ионов кальция сердце постепенно перестает расслабляться. Проводящая система сердца представлена узлами, которые образованы скоплениями атипичных кардиомиоцитов и, отходящим от этих узлов, пучком.

Первое скопление атипичных кардиомиоцитов располагается в правом предсердии между устьями верхней и нижней полых вен. Это скопление получило название узла Кейт-Флэка , или синоатриального узла . Второе скопление тоже находится в правом предсердии, но у атриовентрикулярной перегородки, поэтому называется атриовентрикулярным узлом , или узлом Ашоф-Тавара . От узла Ашоф-Тавара отходит пучок, который направляется в желудочки по межжелудочковой перегородке. Этот пучок получил название пучка Гиса . Пучок Гиса делится на две ножки, одна из которых идет в правый желудочек, а другая – в левый, соответственно чему эти ножки называются правой и левой ножками пучка Гиса . Между синоатриальным и атриовентрикулярным узлами располагаются межузловые проводящие тракты : передний межузловой и межпредсердный (пучок Бахмана); средний межузловой (пучок Венкебаха); задний межузловой и межпредсердный (пучок Торела).

Основным центром автоматии является узел Кейт-Флэка. От него по проводящим волокнам предсердий возбуждение достигает атриовентрикулярного узла (Ашоф-Тавара), где происходит некоторая задержка проведения возбуждения, необходимая для согласованной работы желудочков и предсердий. Затем возбуждение по проводящим кардиомиоцитам (атипичным) пучка Гиса, его ветвям и волокнам Пуркинье, на которые делятся обе ножки пучка, распространяется на миокард (сократительные кардиомиоциты- типичные) обоих желудочков, вызывая их сокращение.

В норме водителем ритма сердца является синоатриальный узел. При нарушении автоматизма этого узла ритмические сокращения сердца могут продолжаться благодаря импульсам, возникающим в атриовентрикулярном узле, однако частота и сила сокращений будут примерно вдвое меньше. В принципе все отделы проводящей системы миокарда способны к автоматизму. Убывание способности автоматии от основания сердца к его верхушке носит название градиента автоматизма и подчиняется закону В.Гаскелла:

· Степень автоматии тем выше, чем ближе расположен участок проводящей системы к синоатриальному узлу;

· Синоатриальный узел способен генерировать электрический потенциал с частотой 60-80 имп/мин;

· Атриовентрикулярный узел способен генерировать электрический потенциал с частотой 40-50 имп/мин;

· Пучок Гиса – 30-40 имп/мин;

· Волокна Пуркинье – 20 имп/мин.

Нарушение автоматизма носит название сердечного блока . Различают неполный и полный сердечный блок. При неполном сердечном блоке возбудимость атриовентрикулярного узла снижена, поэтому через него не проходят все импульсы, возникающие в узле Кейт-Флэка. Обычно к желудочкам проходит каждый второй или третий импульс, поэтому при неполном блоке желудочки сокращаются в 2-3 раза медленнее предсердий. При полном блоке , который наступает чаще всего при поражении пучка Гиса, импульсы, возникающие в синоатриальном узле, не поступают в желудочки. При этом пробуждается собственный автоматизм желудочков, которые начинают сокращаться в более медленном ритме независимо от ритма предсердий. В этом случае между ритмом сокращений предсердий и желудочков отсутствует согласованность.

Экстрасистола и рефрактерный период. Одними из важнейших физиологических особенностей сердечной мышцы являются:

а) длительность процесса возбуждения в сократительных кардиомиоцитах и

б) связанный с этим длительный рефрактерный период.

Если раздражать любую мышцу, в том числе и сердечную, слабым электрическим током, постепенно увеличивая его величину, то наступит такой момент, когда мышца ответит сокращением. Та сила раздражения, которая вызывает первое сокращение мышцы, называется порогом раздражения . Раздражение, которое не вызывает сокращения, называется подпороговым , а превышающее величину порога – сверхрефрактерным . При раздражении сердечной мышцы пороговым раздражением она отвечает максимальным сокращением. Период невозбудимости, наступающий после возбуждения, называется рефрактерным периодом . Важной особенностью сердечной мышцы является наличие длительного периода абсолютной рефрактерности (0,27 с), занимающего почти все время систолы желудочков (0,33 с). Длительная рефрактерность сердечной мышцы – существенное функциональное приспособление, которое обеспечивает прерывистый характер возникновения возбуждения, а, следовательно, и сокращения, в ответ на непрерывное раздражение. Большая продолжительность рефрактерного периода делает невозможным возникновение тетануса в миокарде и гарантирует режим одиночных ритмических сокращений. Если же сердца нанести раздражение, когда систола окончилась, то есть, завершен и рефрактерный период, а очередной импульс из узла Кейт-Флэка еще не поступил, то сердце ответит внеочередным сокращением. Такое внеочередное сокращение получило название экстрасистолы. Вслед за экстрасистолой наступает более длинная пауза, получившая название компенсаторной паузы. Компенсаторная пауза объясняется тем, что очередной импульс из синоатриального узла попадает в рефрактерный период экстрасистолы желудочков и пропадает. У некоторых людей наблюдаются перебои сердца, когда за двумя следующими друг за другом сокращениями наступает длительная пауза. Это патологическое явление обусловлено нарушениями деятельности проводящей системы сердца.

Сердечная деятельность динамично изменяется в соответствии с потребностями организма. Существует несколько путей регулирования – гемодинамический, нервный и гуморальный, работающие содружественно и согласованно. Согласно закону гемодинамической регуляции, сила сердечных сокращений прямо пропорциональна растяжению сердца во время диастолы. Закон Франка-Старлинга относителен, поскольку растяжение сердечных волокон ведет к усилению их последующих сокращений только при некоторых средних степенях растяжения. Внутрисердечная регуляция осуществляется интракардиальными периферическими рефлексами, внесердечная – центробежными вегетативными нервами сердца. Значительную роль в рефлекторной регуляции деятельности сердца играют рецепторные образования рефлексогенных зон кровеносных сосудов – дуги аорты, сонного синуса, верхней полой вены, правого предсердия, а также внутренних органов – брыжейки, желудка, кишечника. Гуморальная регуляция опосредуется веществами, находящимися в крови и тканях миокарда.

Иннервация сердца. Несмотря на то, что периодическая деятельность сердца обусловлена автоматизмом, его работа находится также под постоянным влиянием экстракардиальных (внесердечных) факторов. Одним из важнейших среди них является действие вегетативной нервной системы – симпатического и парасимпатического ее отделов. Симпатические нервы отходят от шейного симпатического узла, а блуждающие нервы (парасимпатический отдел ВНС) начинаются в продолговатом мозгу, где лежит их центр. Раздражение симпатических и блуждающих нервов приводит к изменению возбудимости (батмотропный эффект), проводимости (дромотропный эффект), частоты сердечных сокращений (хронотропный эффект), амплитуды сокращений (инотропный эффект) и изменению тонуса мышечных волокон (тонотропный эффект). Симпатические и блуждающие нервы оказывают на сердце противоположное влияние: симпатические вызывают положительные эффекты – учащают и усиливают сердечные сокращения, повышают возбудимость и тонус миокарда, улучшают проводимость, а блуждающие – аналогичные отрицательные эффекты.

Рефлекторные влияния на деятельность сердца. Экстракардиальная нервная регуляция работы сердца имеет рефлекторную природу. Значительную роль в этом играют влияния с рефлексогенных зон кровеносных сосудов – дуги аорты, сонного синуса, верхней полой вены и правого предсердия. Кроме того, рефлекторные изменения работы сердца возникают при стимуляции механорецепторов, расположенных в желудке, кишечнике, брыжейке, легких, при надавливании на глазные яблоки и т.д. Поэтому раздражение этих органов способно оказывать как возбуждающее, так и тормозящее влияние на сердечную деятельность. Так, при раздражении брыжейки возбуждение от ее рецепторов по центростремительным волокнам в составе чревного нерва достигает спинного мозга, а затем поднимается в продолговатый мозг. Здесь, в области ядер блуждающих нервов, происходит замыкание рефлекторной дуги, и возбуждение по центробежным волокнам блуждающих нервов направляется к сердцу и тормозит его деятельность (рефлекс Гольтца).

Гуморальная регуляция деятельности сердца. Большинство компонентов крови, в том числе гормоны, электролиты, другие биологически активные вещества влияют на работу сердца наиболее древним – гуморальным, способом. Положительное действие оказывают гормоны – адреналин (гормон мозгового вещества надпочечников), глюкагон (гормон поджелудочной железы), кортикостероиды (гормоны коркового вещества надпочечников), тироксин, трийодтиронин (гормоны щитовидной железы), а также кинины и простогландины. Ионы натрия необходимы для нормальной сократительной функции миокарда. При уменьшении их внутриклеточной концентрации уменьшается и выделение из цистерн эндоплазматической сети и межклеточной жидкости ионов кальция. Ионы кальция необходимы для электромеханического сопряжения. Под влиянием возбуждения они выходят из эндоплазматической сети и соединяются с регуляторным кальцийреактивным белком тропонином, что обеспечивает образование актомиозинового комплекса и сокращение мышцы. Поэтому повышение концентрации кальция в крови вызывает увеличение силы и частоты сердечных сокращений. Избыток калия приводит к ослаблению сердечной деятельности вплоть до остановки сердца в стадии диастолы. Это обусловлено тем, что избыток калия в среде, окружающей клетку, вызывает уменьшение или даже исчезновение концентрационного градиента. Последнее приводит к уменьшению или прекращению калиевого оттока из клетки и уменьшению величины МП и возбудимости вплоть до полной рефрактерности. Особенно чувствительны к повышению содержания ионов калия пейсмекерные клетки синоатриального узла. Деятельность сердца угнетают также ионы водорода , избыток которых образуется во всех случаях, связанных с кислородным голоданием (гипоксией).

Сердечный цикл. Наше сердце постоянно в работе. Ученые подсчитали, что за сутки оно расходует количество энергии, достаточное для поднятия груза в 900 кг на высоту 14 м. А ведь оно работает непрерывно 70-80 лет и более! В чем же секрет его неутомимости?

Во многом это объясняется особенностями работы сердца. Она состоит в последовательном сокращении и расслаблении с короткими промежутками для отдыха. В одном сердечном цикле можно выделить три фазы. Во время первой фазы, которая у взрослого человека длится 0,1с. сокращаются предсердия, а желудочки находятся в расслабленном состоянии. За ней следует вторая фаза (она более продолжительная - 0.3 с): желудочки сокращаются, а предсердия расслаблены. После этого наступает третья, заключительная фаза - пауза, во время которой происходит общее расслабление сердца. Ее продолжительность 0,4 с. Весь сердечный цикл занимает 0,8 с. Вы видите, что в течение одного сердечного цикла предсердия тратят на работу примерно 12,5% времени сердечного цикла, а желудочки - 37,5%. Остальное время, а это 50%, сердце отдыхает. В этом секрет долголетия сердца, удивительной его работоспособности. Небольшие промежутки отдыха, следующие за каждым сокращением, дают возможность сердечной мышце отдохнуть и восстановить силы.

Еще одна причина высокой работоспособности сердца - обильное его кровоснабжение: в состоянии покоя в него подается 250-300 см 3 крови в минуту, а при тяжелой физической работе - до 2 тыс. см 3 .

Регуляция работы сердца. Сердце сокращается (работает) на протяжении всей жизни человека - во время работы, отдыха, сна. Обычно мы не думаем о нем, оно сокращается помимо нашего сознания. Мы не можем управлять функциями сердца. В сердечной мышце есть особые клетки, в которых возникает возбуждение. Оно передается предсердиям и желудочкам, вызывая их ритмические сокращения. Эти клетки, их отростки и образованные ими узлы образуют проводящую систему сердца. Самопроизвольные сокращения сердца называют автоматией сердца.

Но сердце работает не всегда одинаково. При волнении, физической работе, занятиях спортом частота сердечных сокращений увеличивается, а во время сна - уменьшается.

Регулирует работу сердца вегетативная нервная система. К сердцу подходят парасимпатические и симпатические спинномозговые нервы. По парасимпатическим нервам поступают импульсы, замедляющие и ослабляющие сокращения сердца, а по симпатическим - учащающие и усиливающие их. Все изменения в работе сердца носят рефлекторный характер.

Но не только нервная система влияет на работу сердца. На нее влияют и некоторые гормоны надпочечников. Например, адреналин усиливает частоту сердцебиения.

• Сердечный ритм меняется с возрастом. У новорожденного частота сердечных сокращений достигает 125 ударов в минуту. К трем годам сердечный ритм снижается до 100 ударов, к 5 годам - до 90 ударов и, наконец, к 16 годам - до 75 ударов в минуту. Тренированные сердца спортсменов отличаются повышенным выбросом крови, и поэтому в спокойном состоянии они бьются реже, чем у нетренированных людей. Например, у бегунов на короткие дистанции (спринтеров) частота сердечных сокращений в покое составляет 66 ударов в минуту, а у марафонцев и вовсе - 44 удара в минуту.

• В течение жизни человека сердце, не останавливаясь ни на мгновение, совершает колоссальную работу. За день сердце человека сокращается не менее 100 тыс. раз. Если прожить 70 лет, то за эти годы сердце сократится 3 млрд раз! И ведь это без «ремонта, замены частей, смазки» и т. п. Назовите какой-либо механизм, созданный человеком, который способен так же работать! А ведь сердце не работает вхолостую. Оно качает кровь: через него проходит 700 литров крови за час, а за 70 лет - 175 млн литров! Чтобы так интенсивно трудиться, сердечная мышца должна получать с кровью много кислорода и питательных веществ.

Проверьте свои знания

1. В чем причины огромной трудоспособности сердца?
2. Какие фазы можно выделить в работе сердца?
3. Что происходит с предсердиями и желудочками в первую фазу?
4. В какую фазу желудочки сокращаются, а предсердия расслаблены?
5. Сколько времени длится пауза?
6. Сколько процентов времени в сердечном цикле сердце отдыхает?
7. В чем суть автоматизма сердца?
8. Как регулируется работа сердца?

Подумайте

Какое значение для работоспособности сердца имеет его обильное кровоснабжение?

В одном сердечном цикле выделяют три фазы: сокращение предсердий, сокращение желудочков и общее расслабление сердца. Ритмичность работы (чередование работы и отдыха) и обильное кровоснабжение обеспечивают высокую работоспособность сердца.

Строение сердца

У человека и других млекопитающих, а также у птиц сердце четырехкамерное, имеющее форму конуса. Располагается сердце в левой половине грудной полости, в нижнем отделе переднего средостения на сухожильном центре диафрагмы, между правой и левой плевральной полостью, фиксировано на крупных кровеносных сосудах и заключено в околосердечную сумку из соединительной ткани, где постоянно присутствует жидкость, увлажняющая поверхность сердца и обеспечивающая его свободное сокращение. Сплошной перегородкой сердце делится на правую и левую половины и состоит из правого и левого предсердий и правого и левого желудочков. Таким образом различают правое сердце и левое сердце.

Каждое предсердие сообщается с соответствующим желудочком при помощи предсердно-желудочкового устья. В каждом устье имеется створчатый клапан, регулирующий направление тока крови из предсердия в желудочек. Створчатый клапан - это соединительно-тканный лепесток, который одним краем прикреплен к стенкам отверстия, соединяющего желудочек и предсердие, а другим свободно свисает в полость желудочка. К свободному краю створок присоединяются сухожильные нити, которые другим концом врастают в стенки желудочка.

При сокращении предсердий кровь свободно поступает в желудочки. А когда сокращаются желудочки, кровь своим давлением поднимает свободные края створок, они соприкасаются между собой и закрывают отверстие. Сухожильные нити не позволяют створкам выворачиваться в сторону от предсердий. Кровь при сокращении желудочков в предсердия не поступает, а направляется в артериальные сосуды.

В предсердно-желудочковом устье правого сердца располагается трехстворчатый (трикуспидальный) клапан, в левом - двустворчатый (митральный) клапан.

Кроме этого в местах выхода аорты и легочной артерии из желудочков сердца на внутренней поверхности этих сосудов расположены полулунные, или карманные (в виде карманов), клапаны. Каждый клапан состоит из трех карманов. Кровь, движущаяся из желудочка, прижимает карманы к стенкам сосудов и свободно проходит через клапан. Вовремя расслабления желудочков кровь из аорты и легочной артерии начинает течь в желудочки и своим обратным движением закрывает карманные клапаны. Благодаря клапанам кровь в сердце движется только в одном направлении: из предсердий в желудочки, из желудочков в артерии.

В правое предсердие кровь поступает из верхней и нижней полых вен и венечных вен самого сердца (венечного синуса), в левое предсердие впадают четыре легочные вены. Желудочки дают начало сосудам: правый - легочной артерии, которая делится на две ветви и несет венозную кровь в правое и левое легкое, т.е. в малый круг кровообращения; левый желудочек дает начало дуге аорты, по которой артериальная кровь поступает в большой круг кровообращения.

Стенка сердца включает три слоя:

• внутренний - эндокард, покрыт клетками эндотелия
• средний - миокард - мышечный
• наружный - эпикард, состоящий из соединительной ткани и покрытый серозным эпителием

Снаружи сердце покрыто соединительно-тканной оболочкой - околосердечной сумкой, или перикардом, также выстланным с внутренней стороны серозным эпителием. Между эпикардом и сердечной сумкой находится полость, заполненная жидкостью.

Толщина мышечной стенки наибольшая в левом желудочке (10-15 мм) и наименьшая в предсердиях (2-3 мм). Толщина стенки правого желудочка составляет 5-8 мм. Это связано с неодинаковой интенсивностью работы разных отделов сердца по выталкиванию крови. Левый желудочек выбрасывает кровь в большой круг под высоким давлением и поэтому имеет толстые, мышечные стенки.

Свойства сердечной мышцы

Сердечная мышца - миокард, как по строению, так и по свойствам отличается от других мышц тела. Она состоит из поперечнополосатых волокон, но в отличие от волокон скелетных мышц, которые также являются поперечнополосатыми, волокна сердечной мышцы соединяются между собой отростками, поэтому возбуждение с любого участка сердца может распространяться на все мышечные волокна. Такая структура называется синцитием.

Сокращения сердечной мышцы непроизвольны. Человек не может по собственному желанию остановить сердце или изменить частоту его сокращений.

Сердце, удаленное из тела животного и помещенное в определенные условия, может длительное время ритмически сокращаться. Это его свойство называется автоматией. Автоматия сердца обусловлена периодическим возникновением возбуждения в особых клетках сердца, скопление которых расположено в стенке правого предсердия и называется центром автоматии сердца. Возбуждение, возникающее в клетках центра, передается ко всем мышечным клеткам сердца и вызывает их сокращение. Иногда центр автоматии выходит из строя, тогда сердце останавливается. В настоящее время в таких случаях к сердцу приживляют миниатюрный электронный стимулятор, который периодически посылает к сердцу электрические импульсы, и оно каждый раз сокращается.

Работа сердца

Сердечная мышца величиной с кулак и весом около 300 г, непрерывно работает на протяжении всей жизни, сокращается около 100 тыс. раз в сутки и перекачивает при этом более 10 тыс. литров крови. Такая высокая работоспособность обусловлена усиленным кровоснабжением сердца, высоким уровнем происходящих в нем процессов обмена веществ и ритмическим характером его сокращений.

Сердце человека сокращается ритмически с частотой 60-70 раз в 1 мин. После каждого сокращения (систолы) наступает расслабление (диастола), а затем пауза, в течение которой сердце отдыхает, и снова сокращение. Сердечный цикл длится 0,8 с и состоит из трех фаз:

1. сокращение предсердий (0,1 с)
2. сокращение желудочков (0,3 с)
3. расслабление сердца с паузой (0,4 с).

Если частота сердечных сокращений увеличивается, время каждого цикла уменьшается. Это происходит в основном за счет укорочения общей паузы сердца.

Кроме того, через венечные сосуды, сердечная мышца при нормальной работе сердца получает около 200 мл крови в 1 мин, а при максимальной нагрузке коронарный кровоток может достигать 1,5-2 л/мин. В пересчете на 100 г массы ткани это намного больше, чем для любого другого органа, кроме мозга. Это также усиливает работоспособность и неутомляемость сердца.

Во время сокращения предсердий кровь из них выбрасывается в желудочки, а затем под влиянием сокращения желудочков выталкивается в аорту и легочную артерию. В это время предсердия расслаблены и заполняются кровью, притекающей к ним по венам. После расслабления желудочков во время паузы происходит заполнение их кровью.

Каждая половина сердца взрослого человека за одно сокращение выталкивает в артерии примерно 70 мл крови, которое называется ударным объемом крови. За 1 мин сердце выбрасывает около 5 л крови. Работу, выполняемую при этом сердцем, можно подсчитать, умножив объем крови, выталкиваемой сердцем, на давление, под которым кровь выбрасывается в артериальные сосуды (это 15 000 - 20 000 кгм/сут). А если человек выполняет очень напряженную физическую работу, то минутный объем крови возрастает до 30 л, соответственно увеличивается и работа сердца.

Работа сердца сопровождается различными проявлениями. Так, если к грудной клетке человека приложить ухо или фонендоскоп, то можно услышать ритмические звуки - тоны сердца. Их три:

• первый тон возникает при систоле желудочков и обусловлен колебаниями сухожильных нитей и закрытием створчатых клапанов;
• второй тон возникает в начале диастолы в результате закрытия клапанов;
• третий тон - очень слабый, его удается уловить только с помощью чувствительного микрофона - возникает во время заполнения желудочков кровью.

Сокращения сердца сопровождаются также электрическими процессами, которые можно обнаружить как переменную разность потенциалов между симметричными точками поверхности тела (например, на руках) и записать специальными приборами. Запись тонов сердца - фонокардиограмма и электрических потенциалов - электрокардиограмма приведена на рис. Эти показатели используются в клинике для диагностики заболеваний сердца.

Регуляция работы сердца

Работа сердца регулируется нервной системой в зависимости от воздействия внутренней и внешней среды: концентрации ионов калия и кальция, гормона щитовидной железы, состояния покоя или физической работы, эмоционального напряжения.

Нервная и гуморальная регуляция деятельности сердца согласует его работу с потребностями организма в каждый данный момент независимо от нашей воли.

• Вегетативная нервная система иннервирует сердце, как и все внутренние органы. Нервы симпатического отдела увеличивают частоту и силу сокращений сердечной мышцы (например, при физической работе). В условиях покоя (во время сна) сердечные сокращения становятся слабее под влиянием парасимпатических (блуждающих) нервов.
• Гуморальная регуляция деятельности сердца осуществляется с помощью имеющихся в крупных сосудах специальных хеморецепторов, которые возбуждаются под влиянием изменений состава крови. Повышение концентрации углекислого газа в крови раздражает эти рецепторы и рефлекторно усиливает работу сердца.

  Особенно важное значение в этом смысле имеет адреналин, поступающий в кровь из надпочечников и вызывающий эффекты, подобные тем, которые наблюдаются при раздражении симпатической нервной системы. Адреналин вызывает учащение ритма и увеличение амплитуды сердечных сокращений.

  Важная роль в нормальной жизнедеятельности сердца принадлежит электролитам. Изменения концентрации в крови солей калия и кальция оказывают весьма значительное влияние на автоматию и процессы возбуждения и сокращения сердца.

  Избыток ионов калия угнетает все стороны сердечной деятельности, действуя отрицательно хронотропно (урежает ритм сердца), инотропно (уменьшает амплитуду сердечных сокращений), дромотропно (ухудшает проведение возбуждения в сердце), батмотропно (уменьшает возбудимость сердечной мышцы). При избытке ионов К + сердце останавливается в диастоле. Резкие нарушения сердечной деятельности наступают и при уменьшении содержания ионов К + в крови (при гипокалиемии).

  Избыток ионов кальция действует в обратном направлении: положительно хронотропно, инотропно, дромотропно и батмотропно. При избытке ионов Са 2+ сердце останавливается в систоле. При уменьшении содержания ионов Са 2+ в крови сердечные сокращения ослабляются.

Таблица. Нейрогуморальная регуляция деятельности сердечно-сосудистой системы

Работа сердца связана и с деятельностью других органов. Если возбуждение в центральную нервную систему передается от работающих органов, то из центральной нервной системы оно передается на нервы, усиливающие функцию сердца. Так рефлекторным путем устанавливается соответствие между деятельностью различных органов и работой сердца.

свойства сердечной мышцы. Сердечная мышца, как и всякая другая мышца, обладает рядом физиологических свойств: возбудимостью, проводимостью, сократимостью, рефрактерностью и автоматией. · Возбудимость - это способность кардиомиоцитов и всей сердечной мышцы возбуждается при действии на нее механических, химических, электрических и других раздражителей, что находит свое применение в случаях внезапной остановки сердца. Особенностью возбудимости сердечной мышцы является то, что она подчиняется закону "все - или ничего”. Это значит, что на слабый, допороговой силы раздражитель сердечная мышца не отвечает, (т.е. не возбуждается и не сокращается) ("ничего”), а на раздражитель пороговой, достаточной для возбуждения силы сердечная мышца реагирует своим максимальным сокращением ("все”) и при дальнейшем увеличении силы раздражения ответная реакция со стороны сердца не изменяется. Это связано с особенностями строения миокарда и быстрым распространением по нему возбуждения через вставочные диски - нексусы и анастомозы мышечных волокон. Таким образом, сила сердечных сокращений в отличие от скелетных мышц не зависит от силы раздражения. Однако этот закон, открытый Боудичем, в значительной степени условен, так как на проявление данного феномена влияют определенные условия - температура, степень утомления, растяжимость мышц и ряд других факторов. · Проводимость - это способность сердца проводить возбуждение. Скорость проведения возбуждения в рабочем миокарде разных отделов сердца неодинакова. По миокарду предсердий возбуждение распространяется со скоростью 0,8- 1 м/с, по миокарду желудочков- 0,8 -0,9 м/с. В атриовентрикулярной области на участке длиной и шириной в 1 мм проведение возбуждения замедляется до 0,02- 0,05 м/с, что почти в 20 -50 раз медленнее, чем в предсердиях. В результате этой задержки возбуждение желудочков начинается на 0,12-0,18 с позже начала возбуждения предсердий. Существует несколько гипотез, объясняющих механизм атриовентрикулярной задержки, но этот вопрос требует своего дальнейшего изучения. Однако эта задержка имеет большой биологический смысл - она обеспечивает согласованную работу предсердий и желудочков. · Рефрактерность - состояние невозбудимости сердечной мышцы. Степень возбудимости сердечной мышцы в процессе сердечного цикла меняется. Во время возбуждения она теряет способность реагировать на новый импульс раздражения. Такое состояние полной невозбудимости сердечной мышцы называется абсолютной рефрактерностью и занимает практически все время систолы. По окончании абсолютной рефрактерности к началу диастолы возбудимость постепенно возвращается к норме - относительная рефрактерность. В это время (в середине или в конце диастолы) сердечная мышца способна отвечать на более сильное раздражение внеочередным сокращением - экстрасистолой. За желудочковой экстрасистолой, когда внеочередной импульс зарождается в атриовентрикулярном узле, наступает удлиненная (компенсаторная) пауза. Она возникает в результате того, что очередной импульс, который идет от синусного узла, поступает к желудочкам во время их абсолютной рефрактерности, вызванной экстрасистолой и этот импульс или одно сокращение сердца выпадает. После компенсаторной паузы восстанавливается нормальный ритм сокращений сердца. Если дополнительный импульс возникает в синоатриальном узле, то происходит внеочередной сердечный цикл, но без компенсаторной паузы. Пауза в этих случаях будет даже короче обычной. За периодом относительной рефрактерности наступает состояние повышенной возбудимости сердечной мышцы (экзальтационный период) когда мышца возбуждается и на слабый раздражитель. Период рефрактерности сердечной мышцы продолжается более длительное время, чем в скелетных мышцах, поэтому сердечная мышца не способна к длительному титаническому сокращению. Сократимость. Сократимость сердечной мышцы имеет свои особенности. Сила сердечных сокращений зависит от исходной длины мышечных волокон (закон Франка–Старлинга). Чем больше притекает к сердцу крови, тем более будут растянуты его волокна и тем большая будет сила сердечных сокращений. Это имеет большое приспособительное значение, обеспечивающее более полное опорожнение полостей сердца от крови, что поддерживает равновесие количества притекающей к сердцу, и оттекающей от него крови. Здоровое сердце уже при небольшом растяжении отвечает усиленным сокращением, в то время как слабое сердце даже при значительном растяжении лишь немного увеличивает силу своего сокращения, а отток крови осуществляется за счет учащения ритма сокращений сердца. Кроме того, если по каким–либо причинам произошло чрезмерное сверх физиолочески допустимых границ растяжение сердечных волокон, то сила последующих сокращений уже не увеличивается, а ослабляется. Особенностями сократительной деятельности миокарда является то, что для поддержания этой способности необходим кальций. В безкальциевой среде сердце не сокращается. Поставщиком энергии для сокращений сердца являются макроэргические соединения (АТФ и КФ). В сердечной мышце энергия (в отличие от скелетных мышц) выделяется, главным образом, в аэробную фазу, поэтому механическая активность миокарда линейно связана со скоростью поглощения кислорода. При недостатке кислорода (гипоксемия) активируются анаэробные процессы энергетики, но они только частично компенсируют недостающую энергию. Недостаток кислорода отрицательно влияет и на содержание в миокарде АТФ и КФ. Автоматия сердца - это способность ритмически сокращаться под влиянием импульсов, зарождающихся в самом сердце без каких-либо раздражений. Автоматия сердца. Вне организма при определенных условиях сердце способно сокращаться и расслабляться, сохраняя правильный ритм. Способность сердца ритмически сокращаться под влиянием импульсов, возникающих в нем самом, носит название автоматии. В сердце различают рабочую мускулатуру, представленную поперечнополосатой мышцей, и атипическую, или специальную, ткань, в которой возникает и проводится возбуждение. У человека атипическая ткань состоит из: синусо-предсердный узла, располагающегося на задней стенке правого предсердия у места впадения полых вен; атриовентрикулярного (предсердно-желудочкого) узла находящегося в правом предсердии вблизи перегородки между предсердиями и желудочками; пучка Гиса (председно-желудочковый пучок), отходящего от атриовентрикулярного узла одним стволом. Пучок Гиса, пройдя через перегородку между предсердиями и желудочками, делится на две ножки, идущие к правому и левому желудочкам. Заканчивается пучок Гиса в толще мышц волокнами Пуркинье. Пучок Гиса-это единственный мышечный мостик, соединяющий предсердия с желудочками.Синоаурикулярный узел является ведущим в деятельности сердца (водитель ритма), в нем возникают импульсы, определяющие частоту сокращений сердца. В норме атриовентрикулярный узел и пучок Гиса являются только передатчиками возбуждения из ведущего узла к сердечной мышце. Проводящая система.регулирует ритмичное сокращение П иЖ.

Электрокардиограмма (ЭКГ) представляет собой запись суммарного электрического потенциала, появившегося при возбуждении множества миокардиальных клеток, а метод исследования называется электрокардиографией. Для регистрации ЭКГ у человека применяют три стандартных биполярных отведения - расположение электродов на поверхности тела. Первое отведение - на правой и левой руках, второе - на правой руке и левой ноге, третье - на левой руке и левой ноге. Кроме стандартных отведении, применяют отведения от других точек грудной клетки в области расположения сердца, а также однополюсные, или униполярные, отведения.Типовая ЭКГ человека состоит из пяти положительных и отрицательных колебаний - зубцов, соответствующих циклу сердечной деятельности. Их обозначают латинскими буквами Р, Q, R, S, Т, а грудные отведения (перикардиальные) - V (V 1 , V 2 V 3 , V 4 , V 5 , V 6). Три зубца (Р, R, Т) направлены вверх (положительные зубцы), а два (Q, S) - вниз (отрицательные зубцы). Зубец Р отражает период возбуждения предсердий, продолжительность его равна 0,08-0,1 с. Сегмент P - Q соответствует проведению возбуждения через предсердно-желудочковый узел к желудочкам. Он продолжается 0,12-0,20 с. Зубец Q отражает деполяризацию межжелудочковой перегородки. Зубец R - самый высокий в ЭКГ, он представляет собой деполяризацию верхушки сердца, задней и боковой стенок желудочков. Зубец S отражает охват возбуждением основания желудочков, зубец Т - процесс быстрой реполяризации желудочков. Комплекс QRS совпадает с реполяризацией предсердий. Его продолжительность составляет 0,06-0,1 с. Комплекс QRST обусловлен появлением и распространением возбуждения в миокарде желудочков, поэтому его называют желудочко-вым комплексом. Общая продолжительность QRST приблизительно равна 0,36 с. Условная линия, которая соединяет две точкиЭКГ с наибольшей разностью потенциалов, называется электрической осью сердца.Электрокардиография в диагностике заболеваний сердца дает возможность детально исследовать изменения сердечного ритма, возникновение дополнительного очага возбуждения при появлении экстрасистол, нарушение проводимости возбуждения по проводящей системе сердца, ишемию, инфаркт миокарда.

Регуляция работы сердца Изменение уровня физической и эмоциональной нагрузки организма фиксируется различными рецепторами (хеморецепторами, механорецепторами), расположен-ными в различных органах, а также в стенках кровеносных сосудов (например, в стенке дуги аорты, в каротидном синусе). Воспринимаемые ими изменения состояния рефлекторно вызывают ответную реакцию в виде изменения уровня сердечной деятельности. Быстрое и точное приспособление кровообращения к конкретным потребностям организма достигаются благодаря совершенным и многообразным механизмам регуляции работы сердца. Эти механизмы можно подразделить на три уровня: Внутрисердечная регуляция (саморегуляция) связана с тем, что: сами клетки миокарда способны изменять силу сокращения в зависимости от степени их растяжения;накапливать конечные продукты обмена, вызывающие изменение работы сердца. Нервная регуляция осуществляется деятельностью автономной нервной системы - симпатической и парасимпатической биологически активные вещества, изменяющие силу их сокращений и т.д. Нервные импульсы, поступающие к сердцу по ветвям блуждающего нерва (парасимпатические импульсы) уменьшают силу и частоту сокращений. Импульсы, приходящие к сердцу по симпатическим нервам (их центры находятся в шейном отделе спинного мозга), повышают частоту и силу сердечных сокращений. Гуморальная регуляция связана с изменением деятельности сердца под влиянием биологически активных веществ и некоторых ионов. Например, адреналин, норадреналин (гормоны коры надпочечников), глюкагон (гормон поджелудочной железы), серотонин (вырабатывается железами слизистой кишечника), тироксин (гормон щитовидной железы) и др., а также ионы кальция усиливают сердечную деятельность. Ацетилхолин, ионы калия уменьшают работу сердца.

Гуморальная и нервная регуляции работы сердца в норме обеспечивают приспособленность сердечной деятельности к внешним условиям. При обычном состоянии организма стенки артерий несколько напряжены и их просвет сужен. Из сосудо - двигательного центра по сосудо - двигательным нервам постоянно поступают импульсы, обуславливающие постоянный тонус. Нервные окончания в стенках сосудов реагируют на изменение давления и химического состава крови, вызывая в них возбуждения. Это возбуждение поступает в ЦНС результатом чего, является рефлекторное изменение деятельности сердечно - сосудистой деятельности: увеличение или уменьшение диаметра сосудов, но тот же эффект возникает под влиянием гуморальных факторов, химических веществ, которые находятся в крови и поступают сюда с пищей. Среди них есть как сосудорасширяющие, так и сосудосуживающие вещества.

Различают 2 вида регуляции: нервную и гуморальную.
Нервная регуляция чрезвычайно сложна и замечательно продумана. Симпатическая нервная система ускоряет сокращения сердца , увеличивает силу, повышает возбудимость миокарда и усиливает проводимость по нему импульса, а парасимпатическая - урежает, уменьшает, снижает, ослабляет.
Самый первый и элементарный уровень регуляции – внутрисердечный . Отростки нейронов, залегающие в толще сердечной стенки, образуют внутрисердечные сплетения, окончаниями которых «нашпигован» каждый кубический миллиметр ткани. Существуют даже...внутрисердечные рефлексы с собственными чувствительными, вставочными и двигательными нейронами. Именно на этом уровне решаются два важнейших условия нормальной работы сердца. Первое, открытое немцем О. Франком и англичанином Е.Старлингом. получило название «Закона сердца» и заключается в том, что сила сокращения волокон миокарда прямо пропорциональна величине их растяжения. Это значит, что чем больше к сердцу за диастолу притечет крови, тем сильнее оно сократится, чем больший ее объем растягивает сердечные камеры. Тем активнее, напряженнее будет их систола. Второй уровень регуляции – эффект Анрепа – обеспечивает усиление сердечного сокращения в ответ на повышение периферического сопротивления сосудов, иначе говоря, на скачок артериального давления. Т.е. и в том и в другом случае сердце ведет себя адекватно гемодинамической нагрузке. Это первый уровень нервной регуляции. Второй – спинной мозг. Здесь заложены двигательные (эфферентный или центробежные) нейроны, аксонами своими иннервирующие сердце
Третий уровень – продолговатый мозг. Из него берет начало главный парасимпатический нерв – блуждающий с его " минусовыми " влияниями на сердце. Во-вторых, в нем заложен симпатический по природе сосудодвигательный центр. Одна часть которого (прессорная зона) стимулирует симпатическое действие нейронов спинного мозга, а другая (депрессорная) – подавляет его.
Продолговатый мозг курируется четвертым уровнем – ядрами гипоталамуса . На этом этапе осуществляется нечто очень важное: координация сердечной деятельности с другими процессами жизнедеятельности.
Пятым уровнем регуляции является кора больших полушарий , но при ее удалении сбоев в работе сердца не происходит. Вот тебе и наивысшее звено!
Гуморальная регуляция связана с влиянием некоторых веществ, таких как гормоны , электролиты, растворенные газы, гормон стресса адреналин. Такие гормоны как глюкагон, тироксин, глюкокортикоиды , ангиотензин, серотонин, соли кальция вызывают учащение и усиление сердцебиений, а также сужение сосудов. Напротив. Ацетилхолин, ионы калия, недостаток кислорода, закисление внутренней среды приводят к снижению сократимости миокарда, а простагландины , брадикинин, гистамин, АТФ имеют обратный эффект.
Упрощенно схему нервной регуляции функционирования сердца можно представить так: кора больших полушарий - гипоталамические ядра – сосудодвигательный центр и ядра блуждающего нерва в продолговатом мозге – спинной мозг – внутрисердечные сплетения. Благодаря такой системе сердце испытывает безусловнорефлекторные симпатические и парасимпатические. А также условнорефлекторные влияния. Посредством гормонов, электролитов и т.д. осуществляется гуморальная регуляция сердечной деятельности.