Физиология сердца и кровеносной системы

Систола предсердий. Возбуждение, зародилось в синусном узле, прежде поступает в миокарда предсердий - происходит систола предсердий

Фазы сердечного цикла
Период		Фаза	t, с	AV-клапаны	SL-клапаны	PПЖ, мм рт.ст.	PЛЖ, мм рт.ст.	Pпредсердия, мм рт.ст.
	1	Систола предсердий	0,1	О	З	Начало ≈0 Конец 6-8	Начало ≈0 Конец 6-8	Начало ≈0 Конец 6-8
Период напряжения	2	Асинхронное сокращение	0,05	О→З	З	6-8→9-10	6-8→9-10	6-8
	3	Изоволюметрическое сокращение	0,03	З	З→О	10→16	10→81	6-8→0
Период изгнания	4	Быстрое изгнание	0,12	З	О	16→30	81→120	0→-1
	5	Медленное изгнание	0,13	З	О	30→16	120→81	≈0
Диастола желудочков	6	Протодиастола	0,04	З	О→З	16→14	81→79	0-+1
	7	Изоволюметрическое расслабление	0,08	З→О	З	14→0	79→0	≈+1
Период наполнения	8	Быстрое наполнение	0,09	О	З	≈0	≈0	≈0
	9	Медленное наполнение	0,16	О	З	≈0	≈0	≈0
Данная таблица рассчитана для нормальных показателей давления в большом (120/80 мм рт.ст) и малом (30/15 мм рт.ст.) кругах кровообращения, длительности цикла 0,8 с.

 

(0,1 с). При  этом за счет сокращения мышечных  волокон, расположенных вокруг  отверстий вен, перекрывается  их просвет. Образуется своеобразная  замкнутая атриовентрикулярная  полость. При сокращении миокарда  предсердий давление в них  повышается до 3-8 мм рт. ст. (0,4-1,1 кПа). Вследствие этого часть крови  из предсердий через открытые  атриовентрикулярные отверстия  переходит в желудочки, доводя  объем крови в них до 130-140 мл (конечно-диастолический объем желудочков - КДО). После этого начинается  диастола предсердий (0,7 с).

Систола желудочков. В настоящее время ведущей  системой возбуждения распространяется на кардиомиоциты желудочков и начинается систола желудочков, которая длится около 0,33 с. ее делят на два периода. Каждый из периодов соответственно состоит  из фаз.

Первый период напряжения продолжается, пока не откроются  полумесячной клапаны. Для их открытия давление в желудочках должна подняться  до высшего уровня, чем в соответствующих  артериальных стволах. Диастолическое давление в аорте составляет около 70-80 мм рт. ст. (9,3-10,6 кПа), а в легочной артерии-10-15 мм рт. ст. (1,3-2,0 кПа). Период напряжения длится около 0,08 с.

Начинается  он с фазы асинхронного сокращения (0,05 с), о чем свидетельствует неодновременное  сокращение всех волокон желудочков. Первыми сокращаются кардиомиоциты, которые расположены вблизи волокон  проводящей системы.

Следующая фаза изометрического сокращения (0,03 с) характеризуется  вовлечением в процесс сокращения всех волокон желудочков. Начало сокращения желудочков приводит к тому, что  при закрытых-еще полумесячной клапанах кровь устремляется к участку  никакого давления - в сторону предсердий. Атриовентрикулярные клапаны, лежащих  на ее пути, током крови закрываются. Выворачиванию их в предсердие предотвращают  сухожильные нити, а папиллярные  мышцы, сокращаясь, делают их еще более  устойчивыми. Вследствие этого на время  создаются замкнутые полости  желудочков. И пока за счет сокращения в желудочках не поднимется давление крови выше уровня, необходимого для открытия полумесячной клапанов, существенного сокращения волокон не происходит. Повышается только их внутреннее напряжение. Таким образом, в фазу изометрического сокращения все клапаны сердца закрыты.

Период изгнания крови начинается с открытия клапанов аорты и легочной артерии. Он длится 0,25 с и состоит из фаз быстрого (0,12 с) и медленного (0,13 с) изгнания крови. Аортальный клапаны открываются  при давлении крови около 80ммрт. ст. (10,6 кПа), а легочные - 15 мм рт. в (2,0 кПа). Относительно узкие отверстия  артерий могут сразу пропустить весь объем выталкиваний крови (70 мл), поэтому сокращение миокарда приводит к дальнейшему увеличению давления крови в желудочках. В левом  оно повышается до 120-130 мм рт. ст. (16,0-17,3 кПа), а в правом-до 20-25 мм рт. ст. (2,6-3,3 кПа). Создаваемый высокий градиент давления между желудочком и аортой (легочной артерией) способствует быстрому выбрасыванию части крови в сосуд.

Однако из-за сравнительно небольшую пропускную способность сосуда, в которых  еще была кровь, переполняются. Теперь давление растет уже в сосудах. Градиент давления между желудочками и  сосудами постепенно уменьшается, и  скорость течения крови замедляется.

В связи с  тем, что диастолическое давление в  легочной артерии ниже, открытия клапанов изгнания крови из правого желудочка  начинаются несколько раньше, чем  с левой. А через низкий градиент изгнания крови заканчивается позднее. Поэтому диастолическое правого  желудочка идет на 10-ЗО мс дольше, чем  левого.

Диастола. В  конце, когда давление в сосудах  повышается до уровня давления в полостях желудочков, изгнания крови прекращается. Начинается их диастола, который длится порядка 0,47 с. Время окончания систолического изгнания крови совпадает со временем прекращения сокращения желудочков. Обычно в желудочках остается 60-70 мл крови (конечно-систолический объем - КСО). Прекращение изгнания приводит к тому, что кровь, которая содержится в сосудах, обратным током закрывает полумесячной клапаны. Этот период называется протодиастолический (0,04 с). После этого напряжение спадает, и наступает изометрический период расслабления (0,08 с), после которого желудочки под влиянием крови, поступающей начинают расправляться.

В настоящее  время предсердия после систолы  уже полностью заполнены кровью. Диастола предсердий длится около 0,7 с. Наполняются предсердия главным  образом кровью, пассивно следует  из вен. Но можно выделить и «активный» компонент, который проявляется  в связи с частичным совпадением  его диастолы из систолическим желудочков. При сокращении последних плоскость  атриовентрикулярной перегородки  смещается в направлении верхушки сердца; вследствие этого образуется присмоктувальний эффект.

Когда спадает  напряжение стенки желудочков, атриовентрикулярные  клапаны током крови открываются. Кровь, заполняющей желудочки, постепенно расправляет их.

Период наполнения желудочков кровью делится на фазы быстрого (при диастоле предсердий) и медленного (при систолическом  предсердий) наполнения. Перед началом  нового цикла (систолы предсердий) желудочки, как предсердия, успевают полностью  заполниться кровью. Поэтому за счет поступления крови при систоле  предсердий внутрижелудочный объем  увеличивается примерно лишь на 20-ЗО%. Но этот показатель существенно возрастает при интенсификации работы сердца, когда сокращается общая диастола и кровь не успевает заполнить  желудочки.

 

 

 

 

 

 

 

 

6. Клапанный аппарат сердца.

Кровообращение  в организме человека совершается  по двум связанным между собой  в полостях сердца кругам кровообращения. И сердце выполняет роль главного органа кровообращения – роль насоса. Из выше описанного строения сердца не совсем понятен механизм взаимодействия отделов сердца. Что препятствует смешению артериальной и венозной крови?  Эту важную функцию играет так  называемый клапанный аппарат сердца.

Клапаны сердца подразделяются на три вида:

• Полулунные;
• Створчатые;
• Митральные.

 

1. Полулунные клапаны

По переднему  краю устья нижней полой вены со стороны полости предсердия располагается  полулунной формы мышечная заслонка нижней полой вены, valvula venae cavae inferioris, которая идет к нему от овальной ямки, fossa ovalis, перегородки предсердий. Заслонка эта у плода направляет кровь из нижней полой вены через овальное отверстие в полость левого предсердия. В заслонке нередко содержится одна крупная наружная и несколько мелких сухожильных нитей.

Обе полые  вены образуют между собой тупой  угол; при этом расстояние между  их устьями достигает 1,5—2 см. Между  местом впадения верхней полой вены и нижней полой веной, на внутренней поверхности предсердия, располагается небольшой межвенозный бугорок, tuberculum intervenosum.

 

Отверстие легочного ствола, ostium tranci pulmonalis, располагается впереди и слева, оно ведет в легочный ствол, truncus pulmonalis; к его краю прикрепляются образованные дупликатурой эндокарда три полулунных клапана: передний, правый и левый, valvula semilunares sinistra, valvula semilunares anterior, valvula semilunares dextra, свободные их края выступают внутрь легочного ствола.

Все эти  три клапана вместе образуют клапан легочного ствола, valva trunci pulmonalis.

Почти посередине свободного края каждого клапана  имеется небольшое, малозаметное утолщение  — узелок полулунного клапана, nodulus valvulae semilunaris, от которого в обе стороны края клапана отходит плотный тяж, носящий название луночки полулунного клапана, lunula valvulae semilunaris. Полулунные клапаны образуют со стороны легочного ствола углубления — карманы, которые вместе с клапанами препятствуют обратному току крови из легочного ствола в полость правого желудочка 

6.2. Трехстворчатые и митральные клапаны.

По окружности предсердно-желудочкового отверстия  прикрепляется образованный дупликатурой внутренней оболочки сердца — эндокарда, endocardium, правый предсердно-желудочковый клапан, трехстворчатый клапан, valva atrioventricularis dextra (valva tricuspidalis), препятствующий обратному току крови из полости правого желудочка в полость правого предсердия.

 

 

Митральный и  трехстворчатый предсердно-желудочковые клапаны

 

 

В толще  клапана имеется небольшое количество соединительной, эластической ткани  и мышечных волокон; последние связаны  с мускулатурой предсердия.

Трехстворчатый  клапан образуется тремя треугольной  формы створками (лопастями-зубцами), cuspis: перегородочной створкой, cuspis septalis, задней створкой, cuspis posterior, передней створкой, cuspis anterior; все три створки своими свободными краями выступают в полость правого желудочка.

Из трех створок одна большая, перегородочная, створка, cuspis septalis, располагается ближе к перегородке желудочков и прикрепляется к медиальной части правого предсердно-желудочкового отверстия. Задняя створка, cuspus posterior, меньшая по величине, прикрепляется к задне-наружиой периферии того же отверстия. Передняя створка, cuspus anterior, самая малая из всех трех створок, укрепляется у передней периферии этого же отверстия и обращена в сторону артериального конуса. Часто между перегородочной и задней створкой может располагаться небольшой добавочный зубец.

Свободные края створок имеют небольшие  вырезки. Своими свободными краями створки  обращены в полость желудочка.

К краям  створок прикрепляются тонкие, неодинаковой длины и толщины сухожильные струны, chordae tendineae, которые начинаются обычно от сосочковых мышц, mm. papillares; некоторые из нитей фиксируются к поверхности створок, обращенной в полость желудочка.

Часть сухожильных  струн, главным образом у вершины  желудочка, отходит не от сосочковых мышц, а непосредственно от мышечного слоя желудочка (от мясистых перекладин). Ряд сухожильных струн, не связанных с сосочковыми мышцами, направляется от перегородки желудочков к перегородочной створке. Небольшие участки свободного края створок между сухожильными струнами значительно истончены.

К трем створкам трехстворчатого клапана  прикрепляются сухожильные струны трех сосочковых мышц так, что каждая из мышц своими нитями связана с двумя соседними створками.

В правом желудочке различают три сосочковые мышцы: одну, постоянную, большую сосочковую мышцу, сухожильные нити которой прикрепляются к задней и передней створкам; эта мышца отходит от передней стенки желудочка — передняя сосочковая мышца, m. papillaris anterior; две другие, незначительные по величине, располагаются в области перегородки - перегородочная сосочковая мышца, m. papillaris septalis (не всегда имеющаяся), и задней стенки желудочка — задняя сосочковая мышца, m. papillarisposterior.

По окружности левого предсердно-желудочкового отверстия прикрепляется левый предсердно-желудочковый (митральный) клапан, valva atrioventricularis sinister (v. mitralis); свободные края его створок выступают в полость желудочка. Они, как и у трехстворчатого клапана, образуются удвоением внутреннего слоя сердца, эндокарда. Этот клапан при сокращении левого желудочка препятствует прохождению крови из его полости обратно в полость левого предсердия.

В клапане  различают переднюю створку, cuspus anterior, и заднюю створку, cuspus posterior, в промежутках между которыми иногда располагаются два небольших зубца.

Передняя  створка, укрепляясь на передних отделах  окружности левого предсердно-желудочкового  отверстия, а также на ближайшей  к ней соединительнотканной основе отверстия аорты, располагается  правее и больше кпереди, чем задняя. Свободные края передней створки  фиксируются сухожильными струнами, chordae tendineae, к передней сосочковой мышце, т.papillaris anterior, которая начинается от передне-левой стенки желудочка. Передняя створка несколько больше задней. В связи с тем, что она занимает область между левым предсердно-желудочковым отверстием и отверстием аорты, свободные края ее прилегают к устью аорты.