|
Медицинские статьи на различные темыК списку статей
НАГНЕТАТЕЛЬНАЯ ФУНКЦИЯ СЕРДЦА
Понятие о сердечном цикле. Клапаны сердца
Последовательность фаз деятельности сердца. Безостановочное движение крови по
сосудам — от сердца через артерии в капилляры, а оттуда по венам обратно в
сердце — обусловливается ритмическими сокращениями сердца, чередующимися с его
расслаблениями. При каждом сокращении сердца кровь выталкивается из левого
желудочка в аорту, из правого желудочка — в легочную артерию. В период
расслабления желудочков они наполняются кровью, которая поступает из предсердий.
В предсердия же кровь притекает из вен: в левое предсердие — из четырех
легочных, в правое — из верхней и нижней полых вен. Период, охватывающий одно
сокращение и последующее расслабление сердца, называется сердечным циклом.
Сокращение мускулатуры сердца называется систолой, а ее расслабление —
диастолой.
У человека в состоянии покоя сердце обычно сокращается и расслабляется 60—70 раз
в минуту. Каждый отдельный цикл деятельности сердца начинается с систолы
предсердий, которая продолжается 0,1 секунды и сменяется их диастолой. Сразу
после окончания систолы предсердий начинается сокращение , мускулатуры
желудочков — систола желудочков.
Систола желудочков продолжается приблизительно 0,3 секунды и сменяется их
диастолой, в течение которой расслаблено все сердце (и предсердия, и желудочки).
Это — пауза всего сердца. Через 0,4— 0,5 секунды начинается новый цикл сердечной
деятельности.
Значение клапанов сердца. Сердце снабясено клапанным аппаратом, наличие которого
обеспечивает определенное направление тока крови.
В отверстиях между желудочками и предсердиями расположены а т-риовентрикулярные
клапаны: в правом "сердце — трехстворчатый, в левом — двустворчатый, или
митральный. В отверстиях между левым желудочком и аортой, а также между правым
желудочком и легочной артерией расположены полулунные клапаны.
Атриовентрикулярные клапаны не допускают тока крови из желудочков в предсердия
во время систолы желудочков, а полулунные клапаны закрывают доступ току крови из
артерий в желудочки во время их диастолы.
Атриовентрикулярные клапаны. В течение диастолы желудочков давление крови в их
полостях на ничтожную величину ниже давления в предсердиях. При диастоле и
желудочков и предсердий, т. е. при паузе всего сердца, лопасти
атриовеятрикулярных клапанов свисают в полость желудочков, не прикасаясь,
однако, к их стенкам (рис. 13,А). В это время кровь, притекающая из вен,
свободно проходит через предсердия в желудочки. Новый цикл сердечной
деятельности начинается систолой предсердий. Теперь давление в них становится на
2—5 мм ртутного столба выше, чем в я^елудочке. Силой этого давления лопасти
атриовентрикулярных клапанов отжимаются к стенкам желудочков, и кровь,
заполнявшая предсердия, быстрее выбрасывается в желудочки.
С началом систолы желудочков положение сразу меняется. Мускулатура желудочков,
напрягаясь, с силой давит на заключенную в их полостях кровь. Давление, которое
кровь оказывает на сторону клапанных лопастей, обращенную к стенкам желудочков,
становится больше давления, производимого на сторону, обращенную в полость
предсердия. Благодаря этом}' лопасти атриовентрикулярных клапанов прижимаются
друг к другу, занимая положение, указанное на рис. 13,Б. Чем выше давление в
желудочке, тем больше сила, которая заставляет прижиматься края клапанных
лопастей друг к другу.
Смыкание атриовентрикулярных клапанов подготовляется уже к концу систолы
предсердий, так как к этому моменту до обращенной в полость желудочка стороны
лопастей докатывается обратная волна крови, вытолкнутой из предсердий и
отраженной от стенки желудочков. Это приводит к некоторому сближению лопастей
атриовентри-кулярных клапанов к концу систолы предсердий, а повышение давления в
желудочках в первый же момент их систолы обеспечивает захлопывание клапанов —
теснейшее примыкание лопастей друг к другу.
Существенную роль в действии атриовентрикулярных клапанов играют сухожильные
нити (chordae tendineae), которые тянутся от края лопастей клапанов к
папиллярным мышцам желудочков. Папиллярные мышцы, сокращаясь, натягивают
сухожильные нити. Благодаря этому края клапанных лопастей несколько
заворачиваются в сторону желудочков, так что лопасти не просто соприкасаются
своими краями, но прижимаются одна к другой на некотором протяжении. Натяжение
сухожильных нитей не допускает также выворачивания клапанных лопастей в полость
предсердия при сильном давлении на них крови со стороны желудочков.
Наряду с клапанами, известную роль в механизме замыкания атриовентрикулярных
отверстий играют, повидимому, кольцевые мышцы, окружающие эти отверстия.
Наступающее при систоле желудочков сокращение кольцевых мышц суживает
атриовентрикулярные отверстия, создавая этим дополнительное препятствие
обратному току крови и обеспечивая плотное прилегание клапанных лопастей друг к
другу.
Если во "время систолы желудочков лопасти атриовентрикулярных клапанов смыкаются
не полностью, то при сокращении желудочков кровь выбрасывается не только в
артерии, но и обратно в предсердия. Это расстройство (порок) называется
недостаточностью соответствующего атрновентрикулярного клапана. Такой порок
может наступить не только при разрушении лоиастей клапанов, но и при поражении
папиллярных мышц, сухожильных нитей и мускулатуры, окружающ&й
атриовентрикуляр-ное отверстие.
Полулунные клапаны можно сравнить с тремя кармашками, свободный край которых
направлен в сторону аорты или легочной артерии. Пространство между стенкой этих
сосудов и внутренней поверхностью клапана всегда заполнено кровью. Когда
давление в аорте или легочной артерии становится выше, чем в желудочках, кровь
устремляется по направлению к сердцу, расправляет края полулунных клапанов и
придавливает их друг к другу. Чем больше давление в аорте и легочной артерии
превосходит давление в желудочках, тем плотнее прижимаются друг к другу края
полулунных клапанов.
Функции клапанов могут быть выражены в следующих положениях:
1. Атриовентрикулярные клапаны закрыты, когда давление в желудочках выше, чем
давление в предсердиях; значит, они закрыты в течение всей систолы желудочков и
открыты во время диастолы всего сердца и в продолжение систолы предсердий.
2. Полулунные клапаны закрыты, когда давление в аорте (и соответственно в
легочной артерии) выше, чем давление в желудочках; следовательно, они закрыты в
течение всей диастолы сердца и открыты только во время систолы желудочков, в
период изгнания из них крови.
Фазы сердечной деятельности
Сердце сообщает крови движение благодаря тому, что каждое сокращение (систола)
его желудочков с силой выбрасывает из них кровь в артерии. Сокращение сердца в
этом отношении действует так же, как сжатие резиновой груши на заполняющую ее
жидкость (рис. 14). Кровь, заполняющая сердце, испытывает давление со стороны
напрягающихся при систоле стенок. В результате этого давления кровь под большим
напором выталкивается в том направлении, в котором нет препятствий ее току, т.
е. в ту сторону, куда открываются клапаны.
Для понимания работы сердца необходимо проследить изменение давления в его
полостях (и в аорте) в течение всего цикла сердечной деятельности. Поскольку
речь идет о весьма быстро протекающих явлениях, нельзя ограничиться наблюдением
на глаз, а необходимо получить точную запись изменений давления в полостях
сердца в разные фазы его деятельности.
Запись давления в полостях сердца. Для измерения давления служат манометры.
Ртутный манометр, прибор, оказавший науке большую пользу, в данном случае
неприменим, так как вследствие большой массы, а следовательно, и большой инерции
ртути, колебания ртутного столба не успевают следовать за быстрыми колебаниями
давления крови в полостях сердца. Поэтому пользуются манометрами с минимальной
инерцией, — таковы пружинные манометры (рис. 50), в которых колебания давления
быстро вызывают смещение тонкой эластической резиновой пленки, обтягивающей
небольшую полую капсулу. Капсула сообщается посредством заполненной жидкостью
трубки с органом, в котором регистрируют колебания давления. На резиновую пленку
манометра приклеивается маленькое зеркальце: отражаемый им пучок света
(«зайчик») отбрасывается на щель, за которой кимографом передвигается
светочувствительная бумага.
Чтобы зарегистрировать давление в сердечных полостях, не вскрывая грудной
полости, Марей предложил проталкивать в правое сердце через v. jugularis так
называемый кардиографический зонд, т. е. особую полую трубку, На вводимый в
сердце конец зонда надевают маленький раздуваемый воздухом резиновый баллон,
который через трубку зонда сообщается с манометром. Последний воспринимает,
таким образом, все колебания давления во введенном в сердце баллончике. Можно
пользоваться также зондом, состоящим из 2 трубочек, вложенных одна в другую так,
что между нпми остается свободное пространство; при этом баллончики, укрепленные
на каждой трубке, вводятся — один в предсердие, другой в желудочек (рис. 15).
Часто кардиографический зонд вводят прямо в полость сердца через разрез в его
стенке.
С помощью подобных приемов удалось точно зарегистрировать колебание давления в
полостях сердца высших животных (лошадей, собак), а при некоторых операциях
также и в сердце человека.
Систола предсердий. Нормальный цикл сердечной деятельности всегда начинается с
систолы предсердий, которые заполнились кровью в течение предшествовавшей
диастолы. Давление в полости предсердий во время их систолы повышается. Этот
подъем давления (рис. 16) невелик (на 2—5 мм ртутного столба), так как тонкая
стенка предсердий обладает слабой мускулатурой.
Систола предсердий продолжается, как выше указывалось, около 0,1 секунды. В
течение этого времени кровь из вен не может поступать в сердце, так как давление
в полости сокращающихся предсердий выше, чем давление в полых и легочных венах.
Клапанов между предсердиями и венами нет. Однако при систоле предсердий
происходит сокращение кольцевой мускулатуры, окружающей устья вен в месте их
впадения в предсердия. Вследствие этого отток крови из предсердий обратно в вены
незначителен, но все же систола предсердий сказывается небольшим повышением
давления в крупных венах, расположенных близ сердца.
Короткая систола предсердий сменяется их диастолой, которая продолжается вплоть
до следующей систолы предсердий. Систола желудочков. Систола желудочков
начинается сразу после того, как заканчивается систола предсердий. В момент
начала систолы желудочков предсердия всегда оказываются уже расслабленными. Оба
желудочка, как и предсердия, сокращаются одновременно, и явления, происходящие в
них, одинаковы. Дальнейшее изложение мы будем вести применительно к левому
желудочку.
Период напряжения. Сокращение мощной мускулатуры левого желудочка вызывает
крутое возрастание давления заключенной в желудочке крови, в связи с чем
давление в желудочке становится выше, чем в предсердии. Атриовентрикулярные
клапаны поэтому закрываются с самого начала систолы желудочков. Раскрытие же
полулунных клапанов происходит несколько позже закрытия атриовентрикулярных.
Причина зтого следующая. К концу диастолы левого желудочка давление в аорте
обычно еще равно 50—80 мм ртутного столба (стр. 150). Полулунные клапаны могут
открываться только тогда, когда давление в левом желудочке становится выше, чем
в аорте. При систоле желудочка давление в них увеличивается круто; все же
проходит небольшой промежуток времени (0,04—0,06 секунды), пока давление в
сокращающихся желудочках поднимается с 2—6 мм ртутного столба (давление, при
котором смыкаются атриовентрикулярные клапаны) до величины, превышающей давление
в аорте (50—80 мм ртутного столба) и в легочной артерии. Следовательно,
существует короткий промежуток времени в самом начале систолы желудочков, когда
атриовентрикулярные клапаны у ж е закрылись, а полулунные ещене раскрылись. В
это время полость желудочков замкнута.
Так как жидкости практически не сжимаемы, то, пока полулунные клапаны не
раскрылись, мышечные волокна желудочков не могут укорачиваться, в точение этого
периода сокращение мускулатуры желудочков выражается лишь увеличением напряжения
ее волокон. Поэтому короткая фаза (около 0,05 секунды) в начале систолы
желудочков, когда их полости замкнуты, называется фазой, или периодом,
напряжения1. Мускулатура желудочков, напрягаясь, но не укорачиваясь, оказывает в
этот период все большее давление па заключенную в них кровь. На рис. 16 период
напряжения демонстрируется тем, что между вертикальными чертами II и III,
соответствующими: первая — моменту закрытия атриовентрикулярного клапана,
вторая— моменту открытия аортального клапана, объем желудочков (нижняя линия
рисунка) и давление в аорте практически не меняются, тогда как давление в
желудочке (верхняя сплошная линия) круто повышается.
Период изгнания крови. В тот момент, когда давление, развиваемое мускулатурой
желудочков, превысит давление в аорте, аортальные клапаны раскрываются и
наступает период изгнания крови из сердца, длящийся приблизительно 0,25 секунды.
На рис. 16 это видно из того, что линия, показывающая давление в полости
желудочков, пересекает линию, показывающую давление в аорте, и в течение всего
периода изгнания идет над ней, свидетельствуя о наличии в полости желудочков
более высокого давления, чем в аорте; так как кровь при этом выталкивается из
левого желудочка в аорту, а из правого — в легочную артерию, объем желудочков в
этот период уменьшается.
В начале периода изгнания, в течение приблизительно 0,05 секунды, давление в
полости желудочков быстро возрастает, достигая 130—150 мм ртутного столба. Кровь
в это время очень быстро изливается из левого желудочка в аорту, а из правого в
легочную артерию; объем желудочков резко уменьшается. Это период максимального
опорожнения.
Вскоре после открытия полулунных клапанов ,'приблизительно через 0,05—0,1
секунды) истечение крови из сердца начинает замедляться и сокращение мускулатуры
желудочков слабеет. Давление в левом желудочке при этом все еще выше, чем в
аорте (значит, аортальные клапаны еще раскрыты), его мускулатура еще
сокращается, но давление как в желудочке, так и в аорте уже начинает снижаться.
Этот период, длящийся приблизительно 0,2 секунды, называется нериодом
редуцированного опорожнения.
Период расслабления. Через 0,25—0,3 секунды после раскрытия аортальных клапанов
систола желудочков прекращается и их мускулатура расслабляется. Начинается
диастола желудочков. Сразу же после начала диастолы желудочков аортальные
клапаны захлопываются, так как с момента начала расслабления мускулатуры
желудочков давление в их полостях круто падает и становится ниже, чем в аорте.
Теперь снова — но уже на фоне развития расслабления — наступает короткий период
(приблизительно 0,08 секунды), когда аортальные клапаны уже закрылись, а
атриовентрикулярные еще не открылись.
К списку статей www.medbib.ru
На главную
|
