Проводящая система сердца

 

                                      Содержание 

1. Сердце
2. Центры проводящей системы сердца
3. Синоатриальный узел
4. Сердечный цикл
5. Свойства проводящей системы сердца
6. Электрическая ось сердца

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

                                  1. Сердце

Основную массу  сердца составляет миокард. Его образуют отдельные мышечные волокна, соединённые  последовательно с помощью вставочных дисков - нексусов, обладающих незначительным электрическим сопротивлением, и тем самым обеспечивающие функциональное единство миокарда. Кроме сократительных волокон в миокарде имеется особая система мышечных единиц, способных к генерации спонтанной ритмической активности, распространению возбуждения по всем мышечным слоям и координации последовательности сокращения камер сердца. Эти специализированные мышечные волокна образуют проводящую систему сердца. Проводящая система сердца включает в себя: 

1. Синоатриальный (синусно-предсердный, синусовый, Ашоффа-Товара) узел – центр автоматизма (пейсмекер) первого порядка, расположенный в месте впадения полых вен в правое предсердие. Он генерирует 60 – 80 импульсов в минуту;
2. Межузловые проводящие тракты Брахмана, Векенбаха и Тореля;
3. Атриовентрикулярный (предсердно-желудочковый) узел, расположенный справа от межпредсердной перегородки рядом с устьем коронарного синуса (вдаваясь в перегородку между предсердиями и желудочками), и атриовентрикулярное соединение (место перехода АВ узла в пучок Гиса). Они являются пейсмекерами второго порядка и генерируют 40 - 50 импульсов в минуту;
4. Пучок Гиса, берущий начало от АВ узла и образующий две ножки, и волокна Пуркинье – пейсмекеры третьего порядка. Они вырабатывают около 20 импульсов в минуту.

1. синусно-предсердный  узел;
2. левое предсердие;
3. предсердно-желудочковый узел;
4. предсердно-желудочковый пучок (пучок Гиса);
5. правая и левая ножки пучка Гиса;
6. левый желудочек;
7. проводящие мышечные волокна Пуркинье;
8. межжелудочковая перегородка;
9. правый желудочек;
10. правый предсердно-желудочковый клапан;
11. нижняя полая вена;
12. правое предсердие;
13. отверстие венечного синуса;
14. верхняя полая вена.

 

2. Центры  проводящей системы сердца

 Сердечные проводящие кардиомиоциты имеют множество нервных окончаний и имеют небольшие размеры по сравнению с кардиомиоцитами миокарда (длина - 25 мкм, толщина - 10 мкм). Клетки проводящей системы соединяются между собой не только концами, но и боковыми поверхностями. Главной особенностью таких клеток является способность проводить раздражение от нервов сердца к миокарду предсердий и желудочков, заставляя их сокращаться.

 Центрами  проводящей системы сердца являются два узла:

1. Узел Киса-Флака (синусно-предсердный узел, синусовый узел) - расположен в стенке правого предсердия, между отверстием верхней полой вены и правым ушком, ответвляется к миокарду предсердий;
2. Узел Ашоффа-Тавара (предсердно-желудочковый узел, антриовентрикулярный узел) - лежит в толще нижнего отдела межпредсердной перегородки. Ниже этот узел переходит в пучок Гиса, который связывает миокард предсердий с миокардом желудочков. В мышечной части межежлудочковой перегородки этот пучок делится на правую и левую ножки, которые заканчиваются волокнами Пуркинье (волокна проводящей системы) в миокарде на кардиомиоцитах желудочков.

 Импульсы  для возбуждения сердца возникают  в синусовом узле, распространяются по обоим предсердиям и достигают  атриовентрикулярного узла. Затем по пучку Гиса, его ножкам и волокнам Пуркинье они проводятся к сократительному миокарду.

 Синусовый узел представляет собой пучок специфической  сердечно-мышечной ткани. Его длина 10-20 мм, ширина 3-5 мм. В узле находится  два вида клеток: P-клетки, которые  генерируют электрические импульсы для возбуждения сердца, T-клетки, которые осуществляют проведение импульсов  от синусового узла к предсердиям. Основной функцией синусового узла является генерация  электрических импульсов нормальной периодичности.

 Импульсы, возникающие в синусовом узле в результате его спонтанной деполяризации, вызывают возбуждение и сокращение всего сердца. Нормальный автоматизм синусового узла составляет 60-80 импульсов  в 1 минуту.

3. Синоатриальный узел

   Синоатриальный узел располагается в правом предсердии, у места впадения верхней полой вены. Узел эллипсовидной формы, длиной 10-15, шириной 4-5, толщиной 1,5 мм. Он состоит из двух типов клеток: Р-клетки (от англ. pale — бледный) генерируют электрические импульсы, а Т-клетки (от англ. transitional — переходный) проводят эти импульсы к миокарду предсердий и атриовентрикулярному узлу.

   «Головка» узла располагается субэпикардиально. От нее к левому предсердию отходят волокна, составляющие тракт Бахмана. От «хвостовой» части узла отходят волокна Т-клеток, образующие тракты Венкенбаха и Торела. По волокнам этих трактов возбуждение передается к кардиомиоцитам предсердий. Кроме того, волокна трактов Венкенбаха и Торела, а также часть волокон тракта Бахмана передают возбуждение к атриовентрикулярному узлу.

   У некоторых  людей обнаружены аномальные проводящие пути, например пучок Джеймса, соединяющий  предсердия с нижней частью, атриовентрикулярного узла; пучки Кента, соединяющие предсердия и желудочки. Эти соединения участвуют  в возникновении некоторых нарушений  сердечного ритма, например в синдроме преждевременного возбуждения желудочков.

   Атриовентрикулярный узел расположен в толще межжелудочковой  перегородки на границе предсердий и желудочков. Размер узла 7,5 * 3,5 * 1 мм. Он также состоит из двух типов  клеток — Р (их меньше, чем в синусном узле) и Т. В нем можно выделить три части: 
- AN (antrum-nodus) — зона перехода от предсердных кардиомиоцитов к атриовентрикулярному узлу; 
- N (nodus) — собственно атриовентрикулярный узел; 
- NH (nodus-his) — переход от узла к общему стволу пучка Гиса.

   Между атриовентрикулярным узлом и  пучком Гиса четкой границы нет. Пучок  Гиса, имеющий длину 12-40 и ширину 1-4 мм, начинается общим стволом от атриовентрикулярного узла и, пройдя по межпредсердной перегородке (пенетрирующая часть), разделяется на две ножки, идущие к левому и правому желудочкам. Их волокна (волокна Пуркинье) непосредственно контактируют с клетками сократимого миокарда. Пенетрирующая часть не имеет контактов с волокнами миокарда.

   Она мало чувствительна к гипоксии, развивающейся  при поражении коронарных артерий. Но в связи с тем, что этот участок  проводящей системы сердца проходит через фиброзные волокна, патологические процессы соединительной ткани захватывают  и ее. Субэндокардиальный отдел правой ветви пучка Гиса практически  не защищен и может реагировать  на всякие перегрузки, возникающие  здесь.

   Именно  этот отдел пучка Гиса является наиболее повреждаемым сегментом. Секреторные  кардиомиоциты В сердце, особенно в его предсердиях, находятся еще и секреторные клетки, выполняющие эндокринную функцию. Особенно много секреторных клеток в правом предсердии. Наиболее изученным гормоном, секретируемым ими, является протеин, названный предсердным натрийуретическим гормоном.

   В меньшей  степени он образуется в желудочках и кровеносных сосудах. Основным стимулом его секреции является растяжение или напряжение стенки. Выработка  его стимулируется при повышении  венозного возврата крови в предсердие. Клетки эндотелия сосудов при  растяжении образуют посредники — эндотелины, которые усиливают секрецию предсердного натрийуретического гормона.

   Стимуляторами его являются и другие прессорные вещества: ангиотензин-II, вазопрессин, глюкокортикоиды, катехоламины. Секреция усиливается и при гипоксии миокарда. Образуется он и при повышении частоты сокращения сердца (результат роста напряжения). Атриопептид оказывает как паракринное, так и телекринное действие.

   Выделяют  три типа рецепторов к нему —  А, В, С:  
- А и В рецепторы ответственны за большинство эффектов гормона;  
- С-рецептор находится внутриклеточно;  связывая гормон, он снижает его влияние на клетки-мишени. Инактивация атриопептида происходит протеазами крови, сосудов, почек.

   Действие  гормона заключается в следующем:  
- расширение кровеносных сосудов вследствие снижения тонуса гладких мышц, 
- повышение проницаемости кровеносных капилляров, 
- повышение фильтрации и угнетение реабсорбции в нефроне почек,  
- перераспределение кровотока в почках в сторону усиления мозгового кровотока.

   Все эти  эффекты снимают влияние стимулирующих  механизмов на образование гормонов. Так, прямое сосудорасширяющее влияние  и подавление эффектов многих сосудосуживающих факторов (в частности — ренинангиотензин-альдостеронового механизма) способствуют снижению венозного возврата крови в предсердие.

   Увеличение  клубочковой фильтрации, происходящее за счет расширения афферентных и сужения эфферентных артериол клубочка, способствует повышению выделения жидкости в первичную мочу.

 Происходящее  одновременно с этим усиление мозгового  кровотока почек снижает осмотическое давление здесь, что уменьшает активность процессов реабсорбции, а значит, растет выделение мочи. В результате снижается объем циркулирующей крови. Этому же способствует и переход большего количества жидкости в ткани при повышении проницаемости кровеносных капилляров.

4. Сердечный цикл

   Сокращение  сердечной мышцы называется систолой, а её расслабление – диастолой. Систола  и диастола четко согласованы  во времени и вместе они составляют сердечный цикл, общая продолжительность  которого составляет 0,6 – 0,8 с. Сердечный  цикл имеет три фазы: систола предсердий, систола желудочков и диастола. Началом каждого цикла считается систола предсердий, длящаяся 0,1 с. При этом волна возбуждения, генерируемая синоатриальным узлом, распространяется по сократительному миокарду предсердий (сначала правого, затем обоих и на заключительном этапе - левого), по межпредсердному пучку Бахмана и межузловым специализированным трактам (Бахмана, Венкебаха, Тореля) к атриовентрикулярному узлу. Основное направление движения волны деполяризации предсердий (суммарного вектора) - вниз и влево. Скорость распространения возбуждения составляет 1 м/с. Далее поток возбуждения достигает атриовентрикулярного (АВ) узла. Возбуждение через него может проходить только в одном направлении, ретроградное проведение импульса невозможно. Так достигается направленность движения процесса возбуждения, и как следствие, координированность работы желудочков и предсердий. При прохождении через АВ узел импульсы задерживаются на 0,02 – 0,04 с, скорость распространения возбуждения при этом составляет не более 2-5 см/с. Функциональное значение этого явления состоит в том, что за время задержки успевает завершиться систола предсердий и их волокна будут находиться в фазе рефрактерности. По окончании систолы предсердий начинается систола желудочков, длительность которой 0,3 с. Волна возбуждения пройдя АВ-узел быстро распространяется по внутрижелудочковой проводящей системе. Она состоит из пучка Гиса (предсердно-желудочкового пучка), ножек (ветвей) пучка Гиса и волокон Пуркинье. Пучок Гиса делится на правую и левую ножки. Левая ножка вблизи от основного ствола пучка Гиса разделяется на два разветвления: передне-верхнее и задне-нижнее. В ряде случаев имеется третья, срединная ветвь. Конечные разветвления внутрижелудочковой проводящей системы представлены волокнами Пуркинье. Они располагаются преимущественно субэндокардиально и непосредственно связаны с сократительным миокардом. Скорость распространения возбуждения по пучку Гиса составляет 1 м/с, по его ветвям – 2-3 м/с, а по волокнам Пуркинье – до 3-4 м/с. Большая скорость способствует почти одновременному охвату желудочков волной возбуждения. Возбуждение идет от эндокарда к эпикарду. Суммарный вектор деполяризации правого желудочка направлен вправо и вперед. После вступления в процесс возбуждения левого желудочка суммарный вектор сердца начинает отклоняться вниз и влево, а затем по мере охвата все большей массы миокарда левого желудочка он отклоняется все больше влево. После систолы желудочков миокард желудочков начинает расслабляться и наступает диастола (реполяризация) всего сердца, которая продолжается до следующей систолы предсердий. Суммарный вектор реполяризации имеет то же направление, что и вектор деполяризации желудочков. Из вышесказанного следует, что в процессе сердечного цикла суммарный вектор, постоянно изменяясь по величине и ориентации, большую часть времени направляет сверху и справа вниз и влево.

5. Свойства проводящей системы сердца

    Проводящая  система сердца обладает функциями  автоматизма, возбудимости, и проводимости.

1. Автоматизм – способность сердца вырабатывать электрические импульсы, вызывающие возбуждение. В норме наибольшим автоматизмом обладает синусовый узел.
2. Проводимость – способность проводить импульсы от места их возникновения до миокарда. В норме импульсы проводятся от синусового узла к мышце предсердий и желудочков.
3. Возбудимость – способность сердца возбуждаться под влиянием импульсов. Функцией возбудимости обладают клетки проводящей системы и сократительного миокарда.

Важными электрофизиологическими  процессами являются рефрактерность и аберрантность.

Рефрактерность – это невозможность клеток миокарда снова активизироваться при возникновении дополнительного импульса. Различают абсолютную и относительную рефрактерность. Во время относительного рефрактерного периода сердце сохраняет способность к возбуждению, если сила поступающего импульса сильнее, чем обычно. Абсолютный рефрактерный период соответствует комплексу QRS и сегменту RS-T, относительный – зубцу Т. Во время диастолы рефрактерность отсутствует. Аберрантность – это патологическое проведение импульса по предсердиям и желудочкам. Аберрантное проведение возникает в тех случаях, когда импульс, чаще поступающий в желудочки, застает проводящую систему в состоянии рефрактерности. Таким образом, электрокардиография позволяет изучать функции автоматизма, возбудимости, проводимости, рефрактерности и аберрантности. О сократительной функции по электрокардиограмме можно получить лишь косвенное представление.

6. Электрическая ось сердца

 

 Сердце имеет  так называемую электрическую ось, представляющую собой направление распространения процесса деполяризации в сердце. Электрическая ось сердца определяется состоянием пучка Гиса и мышцы желудочка и до некоторой степени анатомической позицией сердца. Последнее особенно важно для определения электрической оси здорового сердца. Электрическая ось в норме направлена от основания к верхушке почти параллельно анатомической оси сердца. Ее направление зависит в основном от следующих факторов: положения сердца в грудной клетке, соотношения массы миокарда желудочков, нарушения проведения импульса к желудочкам и очаговых поражений миокарда. В настоящее время большинство авторов выделяет пять вариантов положения электрической оси сердца, определяемых во фронтальной плоскости: нормальное, вертикальное, отклонение вправо, горизонтальное и отклонение влево. Все эти варианты могут быть выражены количественно в градусах угла α (рис. 2.9). При нормальном положении электрической оси сердца угол α находится в пределах от +30о до +70о. При вертикальном положении электрической оси, обусловленном небольшим поворотом его вправо, угол α находится в пределах от +70о до +90о. Более значительный поворот электрической оси вправо с углом α от +90о до +180о называется отклонением оси сердца вправо. Значительное отклонение оси сердца вправо, обычно встречается при патологии. Оно может наблюдаться при вертикальном положении сердца, блокаде правой ножки пучка Гиса, гипертрофии правого желудочка, инфаркте передней стенки, декстрокардии, смещении вниз диафрагмы (при эмфиземе легких, инспирации).