Фізіологічні властивості серцевого м'яза
Серцевому м'язі властиві збудливість, провідність, скоротливість і автоматия. Збудливість це здатність міокарда порушуватися при дії подразника, провідність - проводити збудження, скоротливість - зменшуватися при порушенні. Особлива властивість - автоматия. Це здатність серця до мимовільних скорочень. Ще Аристотель писав, що в природі серця є здатність битися з самого початку життя і до її кінця, не зупиняючись. У минулому столітті існувало 3 основні теорії автоматии серця. Прохаська і Мюллер висунули нейрогенную теорія, вважаючи причиною його ритмічних скорочень нервові імпульси. Гаскелл і Енгельман запропонували міогенну теорію, згідно з якою імпульси збудження виникають в самій серцевому м'язі. Існувала теорія гормону серця, який виробляється в ньому і ініціює його скорочення. Автоматию серця можна спостерігати на ізольованому серці по Штрауб (рис.). У 1902 році, застосувавши таку методику Томський професор А.А.Кулябко вперше оживив людське серце.
В кінці 19 століття в різних ділянках міокарда передсердь і шлуночків були виявлені скупчення, своєрідних за будовою, м'язових клітин, які назвали атипові. Ці клітини більше в діаметрі, ніж скоротливі, в них менше скорочувальних елементів і більше гранул глікогену. В останні роки встановлено, що скупчення утворені Р-клітинами (клітинами Пуркіньє) або пейсмекерного (рітмоводящімі). Крім того, в них є також перехідні клітини. Вони займають проміжне положення між скоротливі і пейсмекерного кардиомиоцитами і служать для передачі збудження. Такі 2 типу клітин утворюють провідну систему серця. У ній виділяють наступні вузли і шляхи:
1. Синоатріальна вузол (Кейс-Флека). Він розташований в гирлі порожнистих вен, тобто венозних синусах.
2. міжвузловими і міжпередсердної провідні шляхи Бахмана, Венкенбаха і Торелла. Проходять по міокарду передсердь і міжпередсердної перегородці.
3. Атріовентрикулярний вузол (Ашофф-Тавара). Знаходиться в нижній частині міжпередсердної перегородки під ендокардит правого передсердя.
4. Атріовентрикулярний пучок або пучок Гіса. Йде від атріовентрикулярного вузла по верхній частині міжшлуночкової перегородки. Потім ділиться на дві ніжки - праву і ліву. Вони утворюють гілки в міокарді шлуночків.
5. Волокна Пуркіньє. Це кінцеві розгалуження гілок ніжок пучка Гіса. Утворюють контакти з клітинами скорочувального міокарда шлуночків (рис).
Синоатріальний вузол утворений переважно Р-клітинами. Решта відділи провідної системи перехідними кардиомиоцитами. Однак невелика кількість клітин-пейсмекеров є і в них, а також скорочувальної міокарді передсердь і шлуночків. Скоротливі кардіоміоцити з'єднані з волокнами Пуркіньє, а також між собою Нексус, тобто міжклітинних контактів з низьким електричним опором. Завдяки цьому і приблизно однаковою збудливості кардіоміоцитів, міокард є функціональним сінцітіем. Тобто серцевий м'яз реагує на подразнення як єдине ціле.
Роль різних відділів провідної системи в автоматии серця вперше була встановлена Станниуса і Гаскелл. Станниуса накладав лігатури (тобто робив перев'язки) на різні ділянки серця. Перша лигатура накладається між венозним синусом, де розташований синоатріальної вузол, і правим передсердям. Після цього синус продовжує скорочуватися в звичайному ритмі, тобто з частотою 60-80 скорочень на хвилину, а передсердя і шлуночки зупиняються. Друга лигатура накладається на кордоні передсердь і шлуночків. Це викликає виникнення скорочень шлуночків з частотою приблизно в 2 рази меншою, ніж частота автоматии синусового вузла, тобто 30-40 в хвилину. Шлуночки починають скорочуватися через механічне подразнення клітин атріовентрикулярного вузла. Третя лигатура накладається на середину шлуночків. Після цього їх верхня частина скорочується в атріовентрикулярному ритмі, а нижня з частотою в 4 рази менше синусового ритму, тобто 15-20 в хвилину. Гаскелл викликав місцеве охолодження вузлів провідної системи і встановив, що провідним водієм ритму серця є синоатріальний. На підставі дослідів Станниуса і Гаскелл був сформульований принцип спадної градієнта автоматии. Він говорить, що чим далі центр автоматии серця розташований від його венозного кінця і ближче до артеріального, тим менше його здатність до автоматии. У нормальних умовах синоатріальний вузол пригнічує автоматию нижчих, тому що частота його спонтанної активності вище. Тому синоатріальний вузол називають центром автоматии I-го порядку, атріовентрикулярний II-го, а пучок Гіса і волокна Пуркіньє III-го.
Нормальна послідовність скорочень відділів серця обумовлена особливостями проведення збудження по його провідній системі. Порушення починається в провідному водія ритму - синоатріальної вузлі. Від нього, по міжпередсердної гілкам пучка Бахмана, збудження зі швидкістю 0,9-1,0 м / сек поширюється по міокарду передсердь. Починається їх систола. Одночасно від синусового вузла збудження по міжвузловими шляхах Венкенбаха і Торелла досягає атріовентрикулярного вузла. У ньому швидкість проведення різко знижується до 0,02-0,05 м / сек. Виникає атриовентрикулярная затримка. Тобто проведення імпульсів до шлуночків затримується на 0,02-0,04 сек. Завдяки цій затримці, кров під час систоли передсердь надходить в ще на що почали скорочуватися шлуночки. Від атріовентрикулярного вузла по пучку Гіса, його ніжок і їх гілкам збудження йде зі швидкістю 2-4 м / сек. Завдяки такій високій швидкості воно одночасно охоплює міжшлуночкової перегородки і міокард обох шлуночків. Швидкість проведення збудження по міокарду шлуночків 0,8-0,9 м / сек.