Проводящая система сердца отвечает за правильное взаимодействие между предсердиями и желудочками, что необходимо для нормальной сердечной деятельности. Сбои в её работе способны спровоцировать аритмию, что может стать причиной развития опасных для жизни недугов: по статистике, около 15% сердечных болезней связано с нарушениями ритма сердца.
Человеческое сердце являет собой мышечный орган с очень сложным строением. К его основным задачам относится обеспечивать беспрерывное движение крови по артериям и венам, а также очищать кровь от углекислоты после того, как она из вен уходит в правое предсердие при расслаблении сердечной мышцы.
Из правого предсердия жидкая ткань перемещается в правый желудочек, оттуда – в легочный ствол и по одному из его разветвлений направляется к левому или правому легкому. Достигнув по капиллярам легочных пузырьков, кровь очищается от углекислоты и насыщается кислородом. После этого жидкая ткань по легочной вене попадает в левое предсердие, переходит в левый желудочек, затем – в аорту и расходится по организму.
Насколько слажено будут взаимодействовать между собой камеры сердца (а именно так называют оба и предсердия), во многом зависит от функции проводящей системы сердца (ПСС). Она представлена в виде сложного образования, состоящего из специальных клеток, что являются своеобразными узлами, по которым передаются сигналы возбуждения, позволяющие сохранить ритмичность и частоту сокращений. Стоит заметить, что хотя проводящая система сердца по физиологии строения отличается от мышечной ткани и нервной системы сердца, она находится в тесной связи с ними.
Устройство ПСС
Состоит проводящая система сердца из нескольких узлов. Её начало идет от синусно-предсердного узла (СУ), что являет собой пучок в виде волокон, длина которых составляет от десяти до двадцати, ширина – от трех до пяти миллиметров. Размещается он вверху правого предсердия, возле места впадения двух вен. Физиология строения синусового образования предусматривает два типа клеток: Р-клетки передают возбуждающие сигналы, Т-клетки обеспечивают проводимость волны возбуждения к предсердиям.
Проводниковые нити, что находятся в СУ, по физиологии строения напоминают мышечные клетки сердца, но они более тонкие, волнистые, немного светлее. Синусовый узел плотно окружен нервными волокнами, от которых зависит ускорение или замедление частоты сокращений сердца.
Затем идет предсердно-желудочковый (атриовентрикулярный, сокр. АВУ) узел, что являет собой волокна длиной пять, толщиной два миллиметра. Он размещается внизу правого предсердия, возле устья коронарного синуса, с правой стороны от межпредсердной перегородки. Физиология строения тоже состоит из клеток Т и Р типа.
Следующее образование – пучок Гиса в виде не менее сложного строения, чем предыдущие образования. Состоит он из нескольких частей. Начало образования не контактирует с мышцей миокарда и почти нечувствительно к повреждению сердечных артерий, но быстро втягивается в патологические процессы, которые происходят в окружающей его фиброзной ткани, что состоит из коллагеновых упругих нитей. Затем волокна Гиса расходятся на правую и левую ножки, после чего левая снова делится.
Поэтому на схеме ножки Гиса представлены в следующем виде:
- Нити левой ножки идут вниз по двум сторонам межжелудочковой перегородки. Согласно схеме, с её передней ветви проводниковые нити тянутся к левой и боковой частям левого желудочка. С её задней ножки проводниковые нити тянутся в сторону задней стенки левого желудочка и к низу боковой стенки.
- Нити правой ножки тянутся к мускулатуре правого желудочка.
Физиология строения ПСС также предусматривает ветви внутри желудочка, что постепенно разветвляются и соединяются с нитями Пуркинье. Дальше они тянутся к миокарду желудочков и пронзают мускулатуру.
Движение сигнала
Сердечная мышца сокращается благодаря распространению по ПСС возбуждающих импульсов, что образуются в СУ и уходят по проводящей системе, все узлы которой характеризуются автоматизмом. Задает ритм синусовое образование, в нормальном состоянии генерирующее от шестидесяти до девяноста ударов в течение минуты. Поданные им сигналы распространяются к другим узлам, и подавляют аналогичные импульсы в других образованиях.
Возникнув, сигнал возбуждения моментально доходит до миокарда предсердий. Затем идет распространение сигнала по трем путям, что соединяют СУ с предсердно-желудочковым:
- передний путь сигнала лежит по передневерхней стенке правого предсердия, разветвляется на два проводниковых ответвления у межпредсердной перегородки: одна уходит к АВУ, другая – в сторону левого предсердия.
- средний путь импульса тянется по межпредсердной перегородке к АВУ.
- задний путь сигнала лежит к АВУ понизу межпредсердной перегородки, от которой уходят проводниковые нити к стенке правого предсердия.
После достижения предсердно-желудочкового образования, путь сигнала возбуждения расходится: наблюдается распространение проводниковых нитей в разные стороны, по нижним проводниковым волокнам импульс уходит к пучку Гиса. Стоит заметить, что АВУ слегка притормаживает ход волны возбуждения, что позволяет дождаться конца всплеска возбуждения и сокращения предсердий до того, как желудочки среагируют на сигнал.
Импульс возбуждения, оказавшись в пучке Гиса, быстро распространяется по его разветвлениям. Затем переходит в проводниковые нити Пуркинье, откуда сигнал идет к миокарду желудочков, где сперва затрагивается межжелудочковая перегородка, после чего возбуждение переходит на оба желудочка.
В желудочках ход волны возбуждения идет от внутреннего слоя оболочки стенки сердца (эндокарда) к его наружной оболочке (эпикарду). При этом образуется электродвижущая сила, которая уходит на поверхность тела человека и её способен зафиксировать электрокардиограф (так называют устройство, позволяющее исследовать электрическую активность миокарда).
Как возникает аритмия?
Значение ПСС для сердца чрезвычайно важно: у здорового человека проводящая система сердца обеспечивает частоту ударов от шестидесяти до восьмидесяти раз в минуту. При сбоях в её работе влияние синусового узла уменьшается, что приводит к нарушению хода волны возбуждения, поскольку ритм начинают задавать автоматические центры второго и третьего порядка (АВУ и пучок Гиса). Сперва эту функцию берет на себя предсердно-желудочковый узел, который способен производить от сорока до шестидесяти сигналов в минуту.
Если и с центром вторичного порядка сбои, и его значение в ходе ритма снижается, частоту ударов начинает регулировать пучок Гиса, который может генерировать от пятнадцати до сорока ударов в минуту. Стоит заметить, что волокна Перье тоже имеют функцию автоматизма и вырабатывают от пятнадцати до тридцати толчков за секунду.
При нарушении хода сигнала по проводящей системе сердца наблюдаются нарушения сердечного ритма, известные под названием аритмия. Этот недуг характеризуется тем, что сердце может биться слишком быстро или медленно, между ударами возможны разные интервалы, иногда сердце на некоторое время останавливается и вновь начинает биться.
Ход возбуждающего сигнала может быть нарушен из-за «блокады», когда нарушается проведение сигнала от предсердия к желудочку или внутри желудочка. Такие недуги обычно протекают бессимптомно и часто являются признаками других сердечных патологий.
Функциональные изменения в здоровом сердце, когда происходит нарушение хода возбуждающего сигнала по проводящей системе, вызывают стрессы, алкоголь, переедание, запоры, прием лекарств, продуктов, что содержат кофеин. У женщин ход импульса может быть нарушен перед месячными.
Повлиять на нарушение хода сигнала могут и болезни, среди которых:
- патологии сердца — ишемия, сердечная недостаточность, миокардит, пролапс митрального клапана, порок сердца;
- проблемы со щитовидной железой;
- сахарный диабет, особенно в сочетании с гипертензией и ожирением;
- наследственность;
- сколиоз.
Если сбои в работе сердца повторяются, обязательно надо обратиться к врачу для диагностики. Лечение будет зависеть от спровоцировавшей нарушения хода сигнала причины: после излечения основного заболевания сердечный ритм нормализуется.
Если аритмия не является симптомом, а носит самостоятельный характер, в качестве её лечения назначают противоаритмические лекарства. При блокаде отдельных проводниковых ветвей обычно лечения не требуется, иногда врач может назначить специальные препараты.
В некоторых ситуациях при аритмии или блокаде врач может принять решение о хирургической операции, цель которой – вживление кардиостимулятора, регулирующий ритм сердца. После этого больному необходимо будет пройти реабилитацию и строго выполнять все указания врача: постоянно следить за пульсом, давлением, питанием, избегать контактов с сильными электромагнитными источниками, держать от устройства подальше различные электрические приборы.
После операции пациент обязательно должен находиться под наблюдением врача. Сначала надо будет прийти на обследование через один месяц после установки устройства, затем – через три. После этого при отсутствии жалоб больной может проходить наблюдение один или два раза в год.
Карагандинский государственный медицинский университет
Кафедра: анатомии
Дисциплина: анатомия-2
На тему: "Узлы и пучки проводящей системы сердца"
Выполнил: Паливода Д.С.
Проверила: Баймагомбетова Д.Д.
Караганда 2012
Проводящая система сердца
Электрическая ось сердца
Волокна Пуркинье
Заключение
Проводящая система сердца
Сердце как орган, работающий в системе постоянного автоматизма, включает в себя проводящую систему сердца, systema conducens cordis, координирующую, корригирующую и обеспечивающую его автоматизм с учетом сокращения мускулатуры отдельных камер.
Проводящая система сердца состоит из узлов и проводящих путей (пучков). Эти пучки и узлы, сопровождаемые нервами и их разветвлениями, служат для передачи импульсов с одного отдела сердца на другие, обеспечивая последовательность сокращений миокарда отдельных камер сердца.
У места впадения верхней полой вены в правое предсердие, между веной и правым ушком, располагается синусно-предсердный узел, nodus sinuatrialis. Волокна от этого узла идут вдоль пограничного гребня, т.е. по границе, разделяющей правое ушко и синус полых вен, и окружают проходящий здесь артериальный стволик, направляясь к миокарду предсердий и к предсердно-желудочковому узлу.
Мускулатура предсердий в основном изолирована от мускулатуры желудочков. Исключение составляет пучок волокон, начинающийся в межпредсердной перегородке в области венечного синуса сердца. Этот пучок состоит из волокон с большим количеством саркоплазмы и небольшим количеством миофибрилл. В состав пучка входят и нервные волокна, они направляются к межжелудочковой перегородке, проникая в ее толщу.
В пучке различают утолщенную начальную часть - предсердно-желудочковый узел, nodus atrioventricularis, переходящий в более тонкий предсердно-желудочковый пучок, fasciculus atrioventricularis. Начальная часть пучка - ствол, truncus, направляется к межжелудочковой перегородке, проходит между обоими фиброзными кольцами и у верхнезаднего отдела мышечной части перегородки делится на правую и левую ножки.
Правая ножка, crux dextrum, короткая и более тонкая, следует по перегородке со стороны полости правого желудочка к основанию передней сосочковой мышцы и в виде сети тонких волокон распространяется в мышечном слое желудочка.
Левая ножка, crus sinistrum, шире и длиннее правой, располагается по левой стороне межжелудочковой перегородки, в своих начальных отделах залегает более поверхностно, ближе к эндокарду. Направляясь к основанию сосочковых мышц, она рассыпается на тонкую сеть волокон, образующих переднюю и заднюю ветви, распространяющиеся в миокарде левого желудочка.
проводящая узел пучок сердце
Внутренняя оболочка сердца, или эндокард. Эндокард, endocardium, образована из эластических волокон, среди которых располагаются соединительнотканные и гладкомышечные клетки. Со стороны полости сердца эндокард покрыт эндотелием.
Эндокард выстилает все камеры сердца, плотно сращен с подлежащим мышечным слоем, следует за всеми его неровностями, образуемыми мясистыми трабекулами, гребенчатыми и сосочковыми мышцами, а также их сухожильными выростами.
На внутреннюю оболочку отходящих от сердца и впадающих в него сосудов - полых и легочных вен, аорты и легочного ствола - эндокард переходит без резких границ. В предсердиях эндокард толще, чем в желудочках, особенно в левом предсердии, и тоньше там, где покрывает сосочковые мышцы с сухожильными хордами и мясистые трабекулы.
В наиболее истонченных участках стенок предсердий, где в их мышечном слое образуются промежутки, эндокард близко соприкасается и даже срастается с эпикардом. В области фиброзных колец предсердно-желудочковых отверстий, а также отверстий аорты и легочного ствола эндокард путем удвоения своего листка - дупликатуры эндокарда - образует створки предсердно-желудочковых клапанов и полулунные клапаны легочного ствола и аорти. Волокнистая соединительная ткань между обоими листками каждой из створок и полулунных заслонок соединена с фиброзными кольцами и таким образом фиксирует к ним клапаны.
Расположение элементов проводящей системы сердца
Синоатриальный узел
Атриовентрикулярный узел
Пучок Гиса
Левая ножка пучка Гиса
Левая передняя ветвь
Левая задняя ветвь
Левый желудочек
Межжелудочковая перегородка
Правый желудочек
Правая ножка пучка Гиса
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:
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; Межузловые проводящие тракты Брахмана, Векенбаха и Тореля; 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; Пучок Гиса, берущий начало от АВ узла и образующий две ножки, и волокна Пуркинье - пейсмекеры третьего порядка. Они вырабатывают около 20 импульсов в минуту. 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. Проводящая система сердца обладает функциями автоматизма, возбудимости, и проводимости. Автоматизм - способность сердца вырабатывать электрические импульсы, вызывающие возбуждение. В норме наибольшим автоматизмом обладает синусовый узел. Проводимость - способность проводить импульсы от места их возникновения до миокарда. В норме импульсы проводятся от синусового узла к мышце предсердий и желудочков. 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.
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).
Варианты положения электрической оси сердца, выраженные в градусах угла α. При горизонтальном положении электрической оси сердца угол α колеблется в пределах от +30о до 0о. Отклонением электрической оси влево считается такое ее положение, когда угол α становится отрицательным (когда средний вектор находится между 0о и - 90о). Заметное отклонение оси влево обычно встречается при патологии. Оно может быть результатом горизонтального положения сердца, блокады левой ножки пучка Гиса, синдрома преждевременного возбуждения желудочков, гипертрофии левого желудочка, верхушечного инфаркта миокарда, кардиомиопатии, некоторых врожденных заболеваний сердца, смещения вверх диафрагмы (при беременности, асцитах, внутрибрюшных опухолях).
Синусно-предсердный синоатриальный узел (синоатриальный узел Киса-Флака, пейсмекер)
Автоматизм сердца - это его способность ритмически сокращаться под влиянием возникающих в нем самом (в клетках его проводящей системы) импульсов. Генератором этих импульсов является синусно-предсердныи узел, в клетках которого возникает потенциал действия (около 90 - 100 мВ), передающийся соседним клеткам проводящей системы, а с них - через вставочные диски на рабочие кардиомиоциты. Возбуждение распространяется по миокарду. Вначале сокращаются предсердия, а затем желудочки. Синоатриальный (синусно-предсердный) узел расположен в правом предсердии у места впадения верхней полой вены. Этот узел является рудиментарным остатком венозного синуса низших позвоночных. Он состоит из небольшого числа беспорядочно расположенных сердечных мышечных волокон, бедных миофибрилами и иннервированных окончаниями вегетативных нейронов. В клетках синоатриального узла за счет разности концентраций ионов поддерживается мембранный потенциал около - 90 мВ. Мембране этих клеток всегда свойственна высокая проницаемость для натрия, поэтому ионы натрия непрерывно диффундируют внутрь клетки. Поступление ионов натрия ведет к деполяризации мембраны, в результате чего в клетках, соседствующих с синоатриальным узлом, возникают распространяющиеся потенциалы действия. Волна возбуждения проходит по мышечным волокнам сердца и заставляет их сокращаться. Синоатриальный узел называют водителем сердечного ритма (пейсмекером), так как именно в нем зарождается каждая волна возбуждения, которая, в свою очередь, служит стимулом для зарождения следующей волны. Раз начавшись, сокращение распространяется по стенкам предсердия через сеть сердечных мышечных волокон со скоростью 1 м/с. Оба предсердия сокращаются более - менее одновременно. Мышечные волокна предсердий и желудочков полностью разделены соединительнотканной предсердно - желудочковой перегородкой, и связь между ними осуществляется только в одном участке правого предсердия - атриовентрикулярном узле.
Схема. Влияние управляющих сигналов, поступающих по волокнам симпатических нервов (1) и по волокнам парасимпатических нервов (2), соответствующих медиаторов или гуморальных активных веществ на электрическую активность синоатриального узла. На верхней части рисунка (1) изображены два процесса. Ритмическое самовозбуждение синоатриального узла в условиях отсутствия внешних воздействий - кривая черного цвета. Ритмическое самовозбуждение синоатриального узла в условиях раздражения симпатических нервных волокон - кривая красного цвета. Горизонтальный пунктир черного цвета - критический уровень деполяризации. Горизонтальная тонкая сплошная линия - уровень минимальной полярности клеток пейсмекера. От этого уровня начинается самопроизвольная медленная диастолическая деполяризация клеток пейсмекера (пейсмекерный потенциал). Когда процесс медленной деполяризации достигает критического уровня (пунктир), возникает потенциал действия, распространяющийся по межузловым путям к атриовентрикулярному узлу. Чем меньше разница между минимальным уровнем полярности и критическим уровнем деполяризации, тем выше возбудимость пейсмекера и тем больше частота самовозбуждений. Именно это и возникает при раздражении симпатических нервных волокон. Смещения минимального исходного уровня полярности (деполяризации) показаны стрелками синего цвета, направленными вверх. На нижней части рисунка (2) изображены два процесса. Ритмическое самовозбуждение синоатриального узла в условиях отсутствия внешних воздействий - кривая черного цвета. Ритмическое самовозбуждение синоатриального узла в условиях раздражения парасимпатических нервных волокон - кривая красного цвета. Горизонтальный пунктир черного цвета - критический уровень деполяризации. Горизонтальная тонкая сплошная линия - уровень минимальной полярности клеток пейсмекера. От этого уровня начинается самопроизвольная медленная диастолическая деполяризация клеток пейсмекера (пейсмекерный потенциал). Когда процесс медленной деполяризации достигает критического уровня (пунктир), возникает потенциал действия, распространяющийся по межузловым путям к атриовентрикулярному узлу. Чем больше разница между минимальным уровнем полярности и критическим уровнем деполяризации, тем ниже возбудимость пейсмекера и тем меньше частота самовозбуждений. Именно это и возникает при раздражении парасимпатических нервных волокон. Смещения минимального исходного уровня полярности (гиперполяризации) показаны стрелками красного цвета, направленными вниз.
В норме единственным водителем ритма является СА-узел, который подавляет автоматическую активность остальных (эктопических) водителей ритма.
Атриовентрикулярный (АВ, предсердно-желудочковый) узел (Ашоффа-Тавара)
Атриовентрикулярный узел расположен в правом предсердии в нижней части межпредсердной перегородки сразу над трикуспидальным кольцом и спереди от коронарного синуса, кровоснабжается в 90% случаев задней межжелудочковой ветвью правой коронарной артерии. Его ткань сходна с тканью синоатриального узла. От атриовентрикулярного узла отходит пучок специализированных волокон (атриовентрикулярный пучок) - единственный путь, по которому волна возбуждения передается от предсердий к желудочкам. Передача импульсов от синоатриального узла к атриовентрикулярному происходит с задержкой, составляющей около 0,15 с, благодаря чему систола предсердий успевает закончиться раньше, чем начнется систола желудочков. Атриовентрикулярный пучок переходит в пучок Гиса, который состоит из видоизмененных сердечных мышечных волокон и от которого отходят более тонкие веточки - волокна Пуркине. Импульсы проходят по пучку со скоростью 5 м/с и распространяются в конце концов по всему миокарду желудочков. Оба желудочка сокращаются одновременно, причем волна их сокращения начинается в верхушке сердца и распространяется вверх, выталкивая кровь из желудочков в артерии, которые отходят от сердца вертикально вверх. Скорость проведения в АВ-узле низкая, что приводит к физиологической задержке проведения, на ЭКГ она соответствует сегменту PQ. На электрическую активность синусового узла и АВ-узла оказывает существенное влияние вегетативная нервная система. Парасимпатические нервы подавляют автоматизм синусового узла, замедляют проводимость и удлиняют рефрактерный период в синусовом узле и прилежащих к нему тканях и в АВ-узле. Симпатические нервы оказывают противоположное действие.
Волокна Пуркинье
Пучок Гиса отходит от АВ-узла, проникает в строму сердца, направляется вперед и пересекает мембранозную часть межжелудочковой перегородки. В мышечной части межжелудочковой перегородки пучок Гиса делится на широкую левую и узкую правую ножки. Их разветвления стелются по эндокарду желудочков, и от них вглубь миокарда отходят конечные ветви - волокна Пуркинье. Клетки Пуркинье (Purkinje cells) - крупные эфферентные нервные клетки, имеющиеся в большом количестве в коре мозжечка. Свое название клетки получили в честь их первооткрывателя, чешского врача и физиолога Яна Эвангелисты Пуркинье. Тело клетки Пуркинье имеет грушевидную форму, от которой отходит множество обильно разветвляющихся дендритов, которые образуют множество синапсов с другими нейронами и направляются к поверхности мозжечка. Длинный аксон, который берет свое начало от расположенного в глубине коры мозжечка основания клетки, направляется через белое вещество к ядрам мозжечка, образуя синапсы с их нейронами, а также к вестибулярным ядрам.
Рисунок "Потенциал действия волокон Пуркинье"
Клетки Пуркинье (А) и гранулярные клетки (B) в срезе мозгового вещества голубя. Рисунок Сантьяго Рамон-и-Кахаля Заключение
Пейсмекеры относятся к популяции миоцитов сердца и локализованы в узлах автоматии Узлы автоматии ) синоатриальный узел (SA - узел), или узел Кис-Фляка (венозный вход в правое предсердие) - реальный пейсмекер, или водитель 1-го порядка; ) атриовентрикулярный узел, или узел Ашофф - Тавара (на границе 4 камер) - водитель 2-го порядка; ) волокна Пуркинье как компоненты пучка Гиса - водитель 3 - го порядка Вариабельность ритма сердца (ВСР), или синусовая аритмия, определяемая, в частности, по изменению длительности цикла (RR), - это нормальное явление, обусловленное влиянием на водитель ритма симпатических, парасимпатических и других воздействий. Математический анализ вариабельности сердечного ритма - один из современных методов оценки состояния вегетативной нервной системы Чем ниже ЧСС, чем больше ВСР - тем больше вероятность парасимапатических воздействий. При доминировании симпатических воздействий - выше ЧСС и меньше ВСР.
Список использованной литературы
1.А.Н. Климов, Б.М. Липовецкий. "Быть или не быть инфаркту" "Беларусь". Минск.
2.1987г. - 80 с.
.Д. Ковалёв. "Кровеносная и лимфатическая системы" Энциклопедия для детей.
.Синельников. Атлас "Анатомия человека"
Сокращения сердечной мышцы вызываются электрическими импульсами, которые зарождаются и проводятся в специализированную и видоизмененную ткань сердца, названную проводниковой системой. В нормальном сердце импульсы возбуждения возникают в синусовом узле, проходят через предсердия и достигают атриовентрикулярного узла. Затем они проводятся в желудочки через пучок Гиса, его правую и левую ножку и сеть волокон Пуркинье, и достигают сократительных клеток миокарда желудочков.
ПРОВОДНИКОВАЯ СИСТЕМА
1. Синусовый узел (синоатриальный, S-A-узел Keith и Flack)
2. Передний межузловой путь с двумя разветвлениями:
2а - пучок к левому предсердию (пучок Bachmann)
2б - нисходящий пучок к межпредсердной перегородке и атриовентрикулярному узлу
3. Средний межузловой путь
4. Задний межузловой путь
5. Атриовентрикулярный (А-V) узел Ашоффа-Тавара
6. Пучок Гиса
7. Правая ножка пучка Гиса
8. Левая ножка пучка Гиса
9. Задняя ветвь левой ножки
10. Передняя ветвь левой ножки
11. Сеть волокон Пуркинье в желудочковой мускулатуре
12. Сеть волокон Пуркинье в предсердной мускулатуре
СИНУСОВЫЙ УЗЕЛ
Синусовый узел представляет собой пучок специфической сердечно-мышечной ткани, длина которого достигает 10-20 мм и ширина - 3-5 мм. Он расположен субэпикардиально в стенке правого предсердия, непосредственно сбоку от устья верхней полой вены. Клетки синусового узла расположены в нежной сети, состоящей из коллагеновой и эластической соединительной ткани. Существует два вида клеток синусового узла - водителя гритма или пейсмекерные (Р-клетки) и проводниковые (Т-клетки). Р-клетки генерируют электрические импульсы возбуждения, а Т-клетки выполняют преимущественно функцию проводников. Клетки Р связываются как между собой, так и с клетками Т. Последние, в свою очередь, анастомозируют друг с другом и связываются с клетками Пуркинье, расположенными около синусового узла.
В самом синусовом узле и рядом с ним находится множество нервных волокон симпатического и блуждающего нервов, а в субэпикардиальной жировой клетчатке над синусовым узлом расположены ганглии блуждающего нерва. Волокна к ним исходят в основном из правого блуждающего нерва.
Питание синусового узла осуществляется синоатриальной артерией. Это сравнительно крупный сосуд, который проходит через центр синусового узла и от него отходят мелкие ветви к ткани узла. В 60% случаев синоатриальная артерия отходит от правой венечной артерии, а в 40% - от левой.
Синусовый узел является нормальным электрическим водителем сердечного ритма. Через равные промежутки времени в нем возникают электрические потенциалы, возбуждающие миокард и вызывающие сокращение всего сердца. Клетки Р синусового узла генерируют электрические импульсы, которые проводятся клетками Т в близкорасположенные клетки Пуркинье. Последние, в свою очередь, активируют рабочий миокард правого предсердия. Кроме того, по специфическим путям электрический импульс проводится в левое предсердие и атриовентрикулярный узел.
МЕЖУЗЛОВЫЕ ПУТИ
Электрофизиологическими и анатомическими исследованиями в последнее десятилетие было доказано наличие трех специализированных проводниковых путей в предсердиях, связывающих синусовый с атриовентрикулярным узлом: передний, средний и задний межузловые пути (James, Takayasu, Merideth и Titus). Эти пути образованы клетками Пуркинье и клетками, очень похожими на клетки сократительного предсердного миокарда, нервными клетками и ганглиями блуждающего нерва (James).
Передний межузловой путь делится на две ветви - первая из них идет к левому предсердию и называется пучком Бахманна, а вторая спускается вниз и кпереди по межпредсердной перегородке и достигает верхней части атриовентрикулярного узла.
Средний межузловой путь , известный под названием пучок Венкебаха, начинается от синусового узла, проходит позади верхней полой вены, спускается вниз по задней части межпредсердной перегородки и, анастомозируя с волокнами переднего межузлового пути, достигает атриовентрикулярного узла.
Задний межузловой путь , названный пучком Тореля, отходит от синусового узла, идет вниз и кзади, проходит непосредственно над коронарным синусом и достигает задней части атриовентрикулярного узла. Пучок Тореля самый длинный из всех трех межузловых путей.
Все три межузловые пути анастомозируют между собой недалеко от верхней части атриовентрикулярного узла и связываются с ним. В некоторых случаях от анастомоза межузловых путей отходят волокна, которые обходят атриовентрикулярный узел и сразу достигают его нижней части, или же доходят до того места, где он переходит в начальную часть пучка Гиса.
АТРИОВЕНТРИКУЛЯРНЫЙ УЗЕЛ
Атриовентрикулярный узел находится справа от межпредсердной перегородки над местом прикрепления створки трехстворчатого клапана, непосредственно рядом с устьем коронарного синуса. Форма и размеры его разные: в среднем длина его достигает 5-6 мм, а ширина - 2-3 мм.
Подобно синусовому узлу, атриовентрикулярный узел содержит также два вида клеток - Р и Т. Однако имеются значительные анатомические различия между синоаурикулярным и атриовентрикулярным узлами. В атриовентрикулярном узле гораздо меньше Р-клеток и незначительное количество сети коллагеновой соединительной ткани. У него нет постоянной, центрально проходящей артерии. В жировой клетчатке за атриовентрикулярным узлом, вблизи устья коронарного синуса, находится большое число волокон и ганглиев блуждающего нерва. Кровоснабжение атриовентрикулярного узла происходит посредством ramus septi fibrosi, называемой еще артерией атриовентрикулярного узла. В 90% случаев она отходит от правой венечной артерии, а в 10% - от ramus circumflexus левой венечной артерии.
Клетки атриовентрикулярного узла связываются анастомозами и образуют сетчатую структуру. В нижней части узла, перед переходом в пучок Гиса, клетки его располагаются параллельно друг другу.
ПУЧОК ГИСА
Пучок Гиса, названный еще и атриовентрикулярным пучком, начинается непосредственно в нижней части атриовентрикулярного узла, и между ними нет ясной грани. Пучок Гиса проходит по правой части соединительнотканного кольца между предсердиями и желудочками, названного центральным фиброзным телом. Эта часть известна под названием начальной проксимальной или пенетрирующей части пучка Гиса. Затем пучок Гиса переходит в задне-нижний край мембранозной части межжелудочковой перегородки и доходит до ее мышечной части. Это так называемая мембранозная часть пучка Гиса. Пучок Гиса состоит из клеток Пуркинье, расположенных в виде параллельных рядов с незначительными анастомозами между ними, покрытых мембраной из коллагеновой ткани. Пучок Гиса расположен совсем рядом с задней некоронарной створкой аортального клапана. Длина его около 20 см. Питание пучка Гиса осуществляется артерией атриовентрикулярного узла.
Иногда от дистальной части пучка Гиса и начальной части левой ножки его отходят короткие волокна, идущие в мышечную часть межжелудочковой перегородки. Эти волокна называются параспецифическими фибрами Махайма.
До пучка Гиса доходят нервные волокна блуждающего нерва, но в нем нет ганглиев этого нерва.
ПРАВАЯ И ЛЕВАЯ НОЖКИ ПУЧКА ГИСА
Пучок Гиса в нижней части, названной бифуркацией, разделяется на две ножки - правую и левую, которые идут субэндокардиально или интракардиально по соответствующей стороне межжелудочковой перегородки. Правая ножка представляет собой длинный, тонкий, хорошо обособленный пучок, состоящий из множества волокон, имеющих незначительные проксимальные разветвления или без таковых. В дистальной части правая ножка пучка Гиса выходит из межжелудочковой перегородки и достигает передней сосочковой мышцы правого желудочка, где разветвляется и связывается анастомозами с волокнами сети Пуркинье.
Несмотря на усиленные морфологические изучения, проводимые в последние годы, структура левой ножки пучка Гиса остается невыясненной. Существуют две основные схемы строения левой ножки пучка Гиса. Согласно первой схеме (Rosenbaum и сотр.), левая ножка еще с самого начала делится на две ветви - переднюю и заднюю. Передняя ветвь - относительно более длинная и тонкая - достигает основания передней сосочковой мышцы и разветвляется в передне-верхней части левого желудочка. Задняя ветвь - относительно короткая и толстая - достигает основания задней сосочковой мышцы левого желудочка. Таким образом внутрижелудочковая проводниковая система представлена тремя проводящими путями, названными Rosenbaum и сотр. фасцикулами, - правой ножкой, передней ветвью и задней ветвью левой ножки пучка Гиса. Множество электрофизиологических исследований поддерживают мнение о трехпучковой (трифасцикулярной) внутрижелудочковой проводниковой системе.
По второй схеме (James и сотр.) считается, что в отличие от правой ножки, левая не представляет собой обособленного пучка. Левая ножка еще в самом начале, отходя от пучка Гиса, разделяется на множество варьирующих по числу и толщине волокон, которые веерообразно разветвляются субэндокардиально по левой стороне межжелудочковой перегородки. Два из множества разветвлений образуют более обособленные пучки - один, расположенный спереди, - в направлении передней, а другой сзади - в направлении задней сосочковой мышцы.
Как левая, так и правая ножка пучка Гиса, подобно межузловым путям предсердий, составлены из двух видов клеток - клеток Пуркинье и клеток, очень похожих на клетки сократительного миокарда.
Большая часть правой и передние две трети левой ножки кровоснабжаются септальными веточками левой передней нисходящей артерии. Задняя треть левой ножки питается септальными веточками задней нисходящей артерии. Существует множество транссептальных анастомозов между септальными веточками передней нисходящей венечной артерии и веточками задней нисходящей венечной артерии (James).
Волокна блуждающего нерва доходят до обеих ножек пучка Гиса, однако в проводниковых путях желудочков нет ганглиев этого нерва.
ВОЛОКНА СЕТИ ПУРКИНЬЕ
Конечные разветвления правой и левой ножек пучка Гиса связываются анастомозами с обширной сетью клеток Пуркинье, расположенных субэндокардиально в обоих желудочках. Клетки Пуркинье представляют собой видоизмененные клетки миокарда, которые непосредственно связываются с сократительным миокардом желудочков. Электрический импульс, поступающий по внутрижелудочковым проводящим путям, достигает клеток сети Пуркинье и отсюда переходит непосредственно к сократительным клеткам желудочков, вызывая сокращение миокарда.
Нервные волокна блуждающего нерва не доходят до сети волокон Пуркинье в желудочках.
Клетки сети волокон Пуркинье питаются кровью из капиллярной сети артерий соответствующего района миокарда.
Сердце обладает автоматизмом - способностью самостоятельно сокращаться через определенные промежутки времени.
Это становится возможным благодаря возникновению электрических импульсов в самом сердце. Оно продолжает биться при перерезке всех нервов, которые к нему подходят.
Импульсы возникают и проводятся по сердцу с помощью так называемой проводящей системы сердца .
Рассмотрим компоненты проводящей системы сердца:
- синусно-предсердный узел,
- предсердно-желудочковый узел,
- пучок Гиса с его левой и правой ножкой,
- волокна Пуркинье.
Теперь подробнее.
1) синусно-предсердный узел - источник возникновения электрических импульсов в норме. Именно здесь импульсы возникают и отсюда распространяются по сердцу (рисунок с анимацией внизу).
Cинусно-предсердный узел расположен в верхней части правого предсердия, между местом впадения верхней и нижней полой вены.
Слово “синус” в переводе означает “пазуха”, “полость”.
Фраза “ритм синусовый ” в расшифровке ЭКГ означает, что импульсы генерируются в правильном месте - синусно-предсердном узле.
Нормальная частота ритма в покое - от 60 до 80 ударов в минуту.
Частота сердечных сокращений (ЧСС) ниже 60 в минуту называется брадикардией , а выше 90 - тахикардия . У тренированных людей обычно наблюдается брадикардия.
Интересно знать, что в норме импульсы генерируются не с идеальной точностью.
Существует дыхательная синусовая аритмия (ритм называется неправильным, если временной интервал между отдельными сокращениями на ≥ 10% превышает среднее значение).
При дыхательной аритмии ЧСС на вдохе увеличивается , а на выдохе уменьшается, что связано с изменением тонуса блуждающего нерва и изменением кровенаполнения отделов сердца при повышении и понижении давления в грудной клетке. Как правило, дыхательная синусовая аритмия сочетается с синусовой брадикардией и исчезает при задержке дыхания и увеличении ЧСС.
Дыхательная синусовая аритмия бывает преимущественно у здоровых людей , особенно молодых. Появление такой аритмии у лиц, выздоравливающих после инфаркта миокарда, миокардита и др., является благоприятным признаком и указывает на улучшение функционального состояния миокарда.
2) предсердно-желудочковый узел (атриовентрикулярный, AV) является, можно сказать, “фильтром” для импульсов из предсердий. Он расположен возле самой перегородки между предсердиями и желудочками.
В AV-узле самая низкая скорость распространения электрических импульсов во всей проводящей системе сердца. Она равна примерно 10 см/с (для сравнения: в предсердиях и пучке Гиса импульс распространяется со скоростью 1 м/с, по ножкам пучка Гиса и всем нижележащим отделам вплоть до миокарда желудочков - 3-5 м/с).
Задержка импульса в AV-узле составляет около 0.08 с, она необходима, чтобы предсердия успели сократиться раньше и перекачать кровь в желудочки.
Почему я назвал AV-узел “фильтром “? Есть аритмии, при которых нарушается формирование и распространение импульсов в предсердиях. Например, при мерцательной аритмии (= фибрилляция предсердий) волны возбуждения беспорядочно циркулируют по предсердиям, но AV-узел блокирует большинство импульсов, не давая желудочкам сокращаться слишком часто.
С помощью различных препаратов можно регулировать ЧСС , повышая проводимость в AV-узле (адреналин, атропин) или снижая ее (дигоксин, верапамил, бета-блокаторы).
Постоянная мерцательная аритмия бывает тахисистолической (ЧСС > 90), нормосистолической (ЧСС от 60 до 90) или брадисистолической формы (ЧСС < 60). На скорой это одна из самых частых аритмий, ею страдает > 6% больных старше 60 лет . Любопытно, что с фибрилляцией предсердий жить можно годами, а вот фибрилляция желудочков является смертельной аритмией, при ней без экстренной медицинской помощи больной умирает за 6 минут.
3) Пучок Гиса (= предсердно-желудочковый пучок) не имеет четкой границы с AV-узлом, проходит в межжелудочковой перегродке и имет длину 2 см, после чего делится на левую и правую ножки соответственно к левому и правому желудочку.
Поскольку левый желудочек работает интенсивнее и больше по размерам, то левой ножке приходится разделиться на две ветви - переднюю и заднюю .
Зачем это знать? Патологические процессы (некроз, воспаление) могут нарушать распространение импульса по ножкам и ветвям пучка Гиса, что видно на ЭКГ. В таких случаях в заключении ЭКГ пишут, например, “полная блокада левой ножки пучка Гиса”.
4) Волокна Пуркинье связывают конечные разветвления ножек и ветвей пучка Гиса с сократительным миокардом желудочков.
Способностью генерировать электрические импульсы (т.е. автоматизмом) обладает не только синусовый узел. Природа позаботилась о надежном резервировании этой функции.
Синусовый узел является водителем ритма первого порядка и генерирует импульсы с частотой 60-80 в минуту.
Если по какой-то причине синусовый узел выйдет из строя, станет активным AV-узел - водитель ритма 2-го порядка , генерирующий импульсы 40-60 раз в минуту.
Водителем ритма третьего порядка являются ножки и ветви пучка Гиса, а также волокна Пуркинье. Автоматизм водителя ритма третьего порядка равен 15-40 импульсов в минуту. Водитель ритма также называют пейсмекером (pacemaker, от англ. pace - скорость, темп).
В норме активен только водитель ритма первого порядка, остальные “спят” . Такое происходит, потому что электрический импульс приходит к другим автоматическим водителям ритма раньше, чем в них успевает сгенерироваться собственный. Если автоматические центры не повреждены, то нижележащий центр становится источником сокращений сердца только при патологическом повышении его автоматизма (например, при пароксизмальной желудочковой тахикардии в желудочках возникает патологический источник постоянной импульсации, которая заставляет миокард желудочков сокращаться в своем ритме с частотой 140-220 в минуту).
Наблюдать работу пейсмекера третьего порядка можно также при полном блокировании проведения импульсов в AV-узле, что называется полной поперечной блокадой (= AV-блокада III степени). При этом на ЭКГ видно, что предсердия сокращаются в своем ритме с частотой 60-80 в минуту (ритм SA-узла), а желудочки - в своем с частотой 20-40 в минуту.
Когда-то были описаны удивительные клетки, их обнаружил крупнейший чешский физиолог и естествоиспытатель Ян Пуркинье (рис. 1), впоследствии они получили его имя. Клетки Пуркинье при изучении под микроскопом имеют в своем составе актиновые и миозиновые нити, что делает их сходными с миоцитами, но нити эти не лежат одна над другой и неспособны к упорядоченному взаимодействию, как в кардиомиоцитах. К тому же их мало, и куда больше цитоплазмы, перенасыщенной ионами кальция. Высокая концентрация кальция и некоторые другие электролитные характеристики наделяют эти необычные клетки способностью самостоятельно создавать электрические сигналы, что роднит их с нейронами. Благодаря чему, в сердце существует весьма представительная группа клеток, способных к периодическому самопроизвольному возбуждению.
Рис.1. Ян Пуркинье
Клетки Пуркинье структурно расположены по всему миокарду. Существует три скопления этих клеток (рис. 2). Первое - синоатриальный узел
(1), связано с мышечной системой левого и правого предсердий , это скопление клеток Пуркинье находится под эпикардом. Второе скопление - атриовентрикулярный узел
(2) находится в стенке правого предсердия, в той части, где проходит граница между правым предсердием и правым желудочком. Третье - пучок Гиса
, оно имеет вытянутую форму (3), и находится в межжелудочковой перегородке, начинается пучок от второго скопления - атриовентрикулярного узла, затем оно расходится на две части (ножки пучка Гиса
), которые (4) образуют ветвящуюся сеть в левом и правом желудочке , это ветвление носит название волокон Пуркинье
(5).
Рис.2. Строение проводящей системы сердца
Наибольшим значением обладает синоатриальный узел, его также называют «водителем ритма». Но все чаще можно услышать другое его обозначение, пришедшее из английского языка: пейсмекер, то есть «тот, кто задает темп». Так вот, клетки пейсмекера создают импульсы частота которых колеблется в пределах 60-80 в минуту, за счёт этого они и «задают темп» всему сердцу, подобная частота соответствует пульсу здорового человека. Импульс создает возбуждение, которое охватывает предсердия, данные полости синхронно сокращаются. Дальше возбуждение доходит до второго скопления клеток Пуркинье - атриовентрикулярного узла, передается на пучок Гиса, затем на его ножки, и разбегается за счет волокон Пуркинье по миокарду желудочков. В ответ на импульс, желудочки синхронно сокращаются. Как выяснилось, в случае выпадения в силу каких-либо причин синоатриального узла из работы, роль пейсмекера берет на себя следующее звено проводящей системы - атриовентрикулярный узел, правда, он способен к созданию импульсов с частотой 40-50 в мин. Если поражается и он, то пучок Гиса берет в свои руки «командование парадом», хотя его возможности ограничиваются в среднем 30 импульсами в минуту. Наконец, последним звеном, способным, задыхаясь, управлять слабеющим сердцем, оказываются сами волокна Пуркинье, возбуждающиеся около 20 раз в минуту.
