Серцевий м'яз (міокард) як і скелетні м'язи відноситься до поперечно-смугастої м'язової тканини, але має ряд особливостей. Функціональним елементом серця служить м'язове волокно - ланцюжок з клітин міокарда, з'єднаних «кінець в кінець» та ув'язнених в загальну саркоплазматическим оболонку. Залежно від морфологічних і функціональних особливостей розрізняють два типи волокон. Волокна «робочого» (скорочувального) міокарда передсердь і шлуночків складають основну масу серця і забезпечують його нагнетательную функцію. Волокнапроводящей системи відповідають за генерацію збудження і проведення його до робочого міокарда. Нагнітальна функція серця заснована на чергуванні скорочень (систол) і розслаблень (діастоли) відділів серця. Серцевий м'яз характеризується автоматией, збудливістю, провідністю і сократимостью.
Автоматия і провідність міокарда. Автоматия - здатність серця ритмічно скорочуватися під дією імпульсів, що виникають спонтанно без зовнішніх подразнень в самому серці. Міокард, подібно нервової тканини і скелетних м'язів, належить до збудливим тканинам. Волокна міокарда мають потенціал спокою, відповідають на надпороговие стимули генерацією потенціалу дії і здатні проводити ці потенціали без загасання. Міокард поводиться як функціональний синцитій: збудження, що виникає в одному відділі, охоплює всі волокна. Серце або відповідає на роздратування порушенням всіх волокон, або не відповідає зовсім, тобто підпорядковується закону «все або нічого». Цим серце відрізняється від нервів і скелетних м'язів, де кожна клітина збуджується ізольовано.
У нормі ритмічні імпульси генеруються cпонтанная спеціалізованими волокнами провідної системи серця, яка утворює вузли, пучки і скупчення серед волокон робочого міокарда. В області впадання верхньої порожнистої вени в праве передсердя розташований провідний водій ритму синоатріальний вузол. в якому генеруються 70 - 90 імпульсів в хвилину у дорослої людини. Від цього вузла збудження поширюється по робочому міокарду обох передсердь і до атріовентрикулярному вузлу (передсердно - желудочковому). розташованому в товщі міжшлуночкової перегородки на кордоні передсердь і шлуночків. Тут генеруються 40 - 60 імпульсів в хвилину. Від атріовентрикулярного вузла відходить пучок Гіса. розділяючись на праву і ліву ніжки, які розташовані на відповідній стороні міжшлуночкової перегородки. Кінцеві розгалуження провідної системи - волокна Пуркіньє - проводять імпульси безпосередньо до робочого міокарду шлуночків, викликаючи його скорочення.
Провідність - здатність міокарда проводити збудження. Імпульси від синусового вузла проводяться зі швидкістю 1 м / с, при проходженні предсердно-желудочкового вузла затримуються до 0,4 с, по ніжках пучка Гіса передаються до верхівки серця зі швидкістю 4м / с і по волокнам Пуркіньє направляються до основи шлуночків.
Атріовентрикулярна затримка має важливе фізіологічне значення: забезпечує спрямоване проведення збудження від передсердь до шлуночків.
Збудливість міокарда. Збудливість волокон міокарда має ту ж біоелектричну природу, що в нервових і м'язових клітинах. Потенціал дії (ПД) виникає в результаті змін мембранної проникності для різних іонних потоків (калієвих, кальцієвих і натрієвих). Специфічною особливістю волокон міокарда є: наявність фази швидкої деполяризації. обумовленої короткочасним підвищенням натрієвої проникності, і подальшим формуванням плато ПД, обумовленим транспортом всередину клітин іонів кальцію (рис. 1) ..
Певних фазах порушення в серці відповідають періоди невозбудимости (абсолютної рефрактерності) і періоди зниженої збудливості (відносної рефрактерності).
Особливістю міокарда є тривалий рефрактерний період. Це охороняє міокард від швидкого повторного порушення, перешкоджає кругового руху збудження, запобігає порушення ритмічного чергування скорочення і розслаблення. За фазою відносної рефрактерності слід фаза підвищеної збудливості (що збігається за часом з початком діастоли). При порушенні серця виникає електричне поле, яке можна зареєструвати на поверхні тіла методом електрокардіографії (рис. 2, 3).
Скорочення міокарда. Скорочення серця, як і скелетних м'язів запускається потенціалом дії. Проте тимчасові співвідношення між збудженням і скороченням в цих м'язах істотно розрізняються (рис. 1). Тривалість потенціалу дії скелетних м'язів становить кілька мілісекунд, і скорочення починається, коли збудження закінчилося. У міокарді порушення і скорочення в часі перекриваються значно. Потенціал дії клітин міокарда закінчується тільки після початку розслаблення. Серцевий м'яз на відміну від скелетної не може відповідати на часті роздратування суммацией одиночних скорочень тобто тетанусе. Це властивість міокарда - працювати в режимі одиночного м'язового скорочення має велике значення для нагнетательной (насосної) функції серця. Скорочення міокарда на відміну від скелетних м'язів не може змінюватися шляхом залучення в скорочення різного числа рухових одиниць: міокард представляє функціональний синцитій, в кожному скороченні беруть участь всі волокна або не бере жодна (закон «все або нічого»).
Подразник сильніше порогового в кінці систоли і початку діастоли може викликати додаткове позачергове скорочення - екстрасистол, за яким послідує більш тривала компенсаторна пауза.