Функции проводящей системы сердца
Спонтанная генерация ритмических импульсов является результатом слаженной деятельности многих клеток синоатриального узла, которая обеспечивается тесными контактами (нексусами) и электротоническим взаимодействием этих клеток. Возникнув в синоатриальном узле, возбуждение-распространяется по проводящей системе на сократительный (рабочий) миокард.
Особенностью проводящей системы сердца является способность каждой клетки самостоятельно генерировать возбуждение, т. к. любая клетка ее обладает автоматией. При этом наблюдается так называемый градиент автоматии, выражающийся в убывающей способности к автоматии различных участков проводящей системы по мере их удаления от синоатриального узла.
В обычных условиях автоматия всех нижерасположенных участков проводящей системы подавляется более частыми импульсами, поступающими из синоатриального узла. В случае поражения и выхода из строя этого узла водителем ритма может стать атриовентрикулярный узел. Импульсы при этом будут возникать с частотой 40—50 в минуту. Если выйдет из строя этот узел, водителем ритма могут стать волокна предсердно-желудочкового пучка (пучка Гиса). Частота сердечных сокращений тогда не превысит 30—40 ударов в минуту. В том случае, если-выйдут из строя и эти водители ритма, то процесс возбуждения спонтанно может возникнуть в клетках волокон Пуркинье. Ритм сердца при этом будет очень редким — примерно 20 ударов в минуту. Этого недостаточно для поддержания нормальной функции высших отделов мозга (для сохранения сознания), но в случае восстановления нормальной функции сердца мозг возвращается к полноценной деятельности.
Отличительной особенностью проводящей системы сердца является наличие в ее клетках большого количества тесных межклеточных контактов — нексусов. Эти контакты являются местом перехода возбуждения с одной клетки на другую. Такие же контакты имеются и между клетками проводящей системы и рабочего миокарда. Благодаря наличию таких контактов миокард, состоящий из отдельных клеток, работает как единое целое, представляя собой функциональный синцитий. Существование большого количества межклеточных контактов увеличивает надежность проведения возбуждения в миокарде.
Возникнув в синусно-предсердном (синоатриальном) узле, возбуждение распространяется по предсердиям, достигая предсердно-желудочкового (атриовентрикулярного) узла. В сердце теплокровных существуют специальные проводящие пути между синусно-предсердным и предсердно-желудочковым узлами, а также между правым и левым предсердиями.
Следует отметить, что скорость распространения возбуждения в этих проводящих путях не намного превосходит скорость распространения возбуждения по рабочему миокарду. В предсердно-желудочковом узле благодаря небольшой толщине его мышечных волокон и особому способу их соединения возникает некоторая задержка проведения возбуждения. Вследствие задержки возбуждение доходит до предсердно-желудочкового пучка и сердечных проводящих миоцитов (волокон Пуркинье) лишь после того, как мускулатура предсердий успевает сократиться и перекачать кровь из предсердий в желудочки. Следовательно, атриовентрикулярная задержка обеспечивает необходимую последовательность (координацию) сокращений предсердий и желудочков.
Скорость распространения возбуждения в предсердно-желудочковом пучке и диффузно расположенных сердечных проводящих миоцитах достигает 4,5—5 м/с, что в 5 раз больше скорости распространения возбуждения по рабочему миокарду. Благодаря этому клетки миокарда желудочков вовлекаются в сокращение почти одновременно, т.е. синхронно.
Синхронность сокращения клеток повышает мощность миокарда и эффективность нагнетательной функции желудочков. Если бы возбуждение проводилось не через предсердно-желудочковый пучок (пучок Гиса), а распространялось по клеткам рабочего миокарда—диффузно,то период асинхронного сокращения продолжался значительно дольше, клетки миокарда вовлекались в сокращение не все сразу, а постепенно и желудочки потеряли бы до 50% своей мощности.
Таким образом, наличие проводящей системы обеспечивает ряд важных физиологических свойств сердца:
- ритмическую генерацию импульсов (потенциалов действия);
- необходимую последовательность (координацию) сокращений предсердий и желудочков;
- синхронное вовлечение в процесс сокращения клеток миокарда желудочков (что увеличивает эффективность систолы).
