2 курс / Нормальная физиология / Новые_теории_деятельности_сердца_и_мышечного_сокращения_Завьялов

прикрепленные к кольцу фиброзной ткани, которая образует в основании левого желудочка «выходной тракт» (рис. 4.9).

Рис. 4.9. Аортальный клапан имеет три створки (1):

1 – полулунные заслонки клапана аорты; 2 – левый желудочек; 3 – трехстворчатый клапан; 4 –двустворчатый клапан;

5 – полулунные заслонки клапана легочного ствола

Свободные края каждой створки начинаются от самых стенок желудочка, и поэтому клапан может без изменений формы открыть всю площадь поперечного сечения выходного тракта. Непосредственно позади каждой створки клапана в стенке аорты имеется закругленный карман, называемый синусом Вальсальвы. В двух из этих синусов находятся устья левой и правой коронарных артерий, которые снабжают кровью мышцу самой сердечной стенки. Створки клапана исключительно тонкие (0,1 мм) и состоят в основном из эластической ткани и коллагена, покрытых слоем эндотелия, подобного тому, который выстилает стенки артерий.

Во время систолы левого желудочка возникает вихревое движение крови позади каждой створки клапана. Когда створки клапана распахнуты, кромка синусного кармана, расположенная ниже по течению, играет роль критической точки, то есть своего рода водораздела: часть жидкости отделяется от основного протока, заворачивая в синус, где образуется вихрь (рис. 4.10 и 4.11).

161

Во время увеличения скорости потока через клапан, а также, когда величина потока максимальна, вихревое движение жидкости в синусах удерживает створки клапана в таком положении, что они не закрывают коронарные артерии и в то же время не препятствуют выходу крови из желудочка (рис. 4.12, б). При снижении скорости потока створки клапана плавно сближаются и окончательно закрываются в конце систолы (рис. 4.12, а).

Рис. 4.12. Схема луковицы аорты (корень аорты), образованная синусами Вальсальвы, в которой расположен аортальный клапан и выходят коронарные артерии, питающиеся кровью и во время диастолы (а) и во время систолы (б) левого желудочка сердца [13, с. 277]

Необходимо обратить внимание на то, что и во время диастолы и систолы левого желудочка при закрытом или открытом клапане поток крови в коронарные артерии поступает постоянно под различным диастолическом или систо-

162

лическом давлении в аорте, а это означает, что отверстия коронарных артерий не закрыты створками аортального клапана на протяжении всего сердечного цикла и коронарные артерии питаются кровью из аорты (рис. 4.13).

Итак, установлена первая важная позиция – поток крови в коронарные артерии поступает постоянно под различнымдиастолическомили систолическомдавлении изаорты.

Рис. 4.13. Направление потоков крови при систоле левого желудочка (а) и направление давления крови в аорте при закрытом аортальном клапане (б)

Аортальный клапан открывается, как только давление в желудочке оказывается выше давления в корне аорты. До этого момента желудочек сокращается изоволюмически, но затем объем левого желудочка (и, возможно, его форма), так же, как и давление крови, контактирующей с его стенками, изменяется во времени. Сила, которая заставляет вытекать кровь в аорту с ускорением, обусловлена разностью между давлением, развиваемым сокращающейся мышцей желудочка, и давлением в аорте. Величина этой силы приближенно описывается уравнением:

сила изгнания = (рж – ра)∙А,

где рж – давление, развиваемое желудочком при его сокращении, ра – давление в корне аорты, А – площадь входного отверстия аорты [13, с. 279].

163

Что же происходит в перикардиальной полости во время работы сердца? Если сердце – насос, то для нормальной производительности в первую очередь оно должно наполниться перекачиваемой кровью. А так как перикард ограничивает размеры миокарда, следовательно, стенки желудочков и предсердий во время конечно диастолического периода должны плотно прижаться к стенкам перикарда. О том, что это действительно так, говорит рисунок 4.14.

Рис. 4.14. Сердце в диастоле (а).

На фрагменте сердца (б) отражено положение сердца в диастоле и на нем хорошо виден сплющенный сосуд [6, с. 329]

Если в конечно-диастолическом положении коронарные сосуды сплющиваются, значит, из них выдавливается кровь: венозная в правое предсердие, а артериальная – в толщу миокарда.

Итак, установлена вторая важная позиция – стремительный возврат сердца в конечно-диастолическое положение не останавливает кровообращение, а осуществляет мощное опорожнениекрупныхсосудоввмиокардиправоепредсердие.

Всвою очередь, «систолическое» сердце, уменьшаясь

вразмерах, создает мощное отрицательное давление в перикардиальной полости (≈ –100 мм рт. ст.) (рис. 4.15), в которой и находятся главные коронарные сосуды. Систола желудочков сердца вызывает расширение коронарных сосудов и их мощное наполнение. Одновременно систола желудоч-

164

ков создает высокое давление (≈ +120 мм рт. ст.) в корне (луковице) аорты.

Рис. 4.15. Сердце в перикардиальной полости во время систолы. Сокращенное сердце во время систолы, уменьшаясь в размере, образует разреженную полость между миокардом и оболочкой перикарда; систола желудочков сердца вызывает расширение

коронарных сосудов и естественно их наполнение

Установлена третья важная позиция – систола желудочков сердца вызывает расширение коронарных сосудов и их наполнение, и не простое наполнение, а мощное.

Таким образом, установлена четвертая важная позиция: во время систолы артериальная кровь мощно поступает в коронарные сосуды под двойным градиентом (120+(– 100)=220 мм рт. ст.): давлением в аорте ≈120 мм рт. ст. и от- рицательным≈–100ммрт.ст.(всасывание)вперикардиаль- ной полости. Это положение отражено на рис 4.16.

Рис. 4.16. Коронарный кровоток во время систолы сердца: кровоток усиливается, артериальная кровь мощно поступает в коронарные сосуды под двойным градиентом (120+(–100)=220 мм рт. ст.)

165

Во время систолы желудочков их миокард напрягается и сжимается. Это положение современная принятая теория рассматривает как вредное явление, препятствующее коронарномукровотокувовремясистолысердца:перфузиямиокардакровьюосуществляется,восновном,впериоддиасто-

лы сердца [23, с. 128].

Ну, а вот и возражение. «Кислородное снабжение сердца имеет особенность, связанную с сердечными сокращениями. Во время систолы тканевое давление в миокарде левого желудочка повышается в направлении от эпикарда к эндокарду, и в более глубоких слоях превосходит внутрижелудочковое давление крови на протяжении всей систолы» [16, с. 97]. Оказывается, сокращение миокарда в фазе систолы сердца способствует перемещению крови внутри его по капиллярной системе в венозную!

Установленапятаяважнаяпозиция–сокращениемиокар- да в фазе систолы сердца способствует перемещению артериальной крови внутри его по капиллярной системе в венозную!

По выражению Майкала Дебейки и Антонио Готто, сердце «покрыто так называемой околосердечной сумкой (перикардом)», это «покрытие», как показали авторы, сплющивает коронарные сосуды (рис. 4.14) [6, с. 329].

Но сердце не все время «покрыто» перикардом, а только во время конечно–диастолического положения. Во время систолы предсердий или желудочков эпикард вместе с миокардом и коронарными сосудами отрывается от перикарда, создавая камеру отрицательного давления, в которой сосуды, подверженные воздействию внешней декомпрессии, разбухают, всасывая кровь в себя (рис. 4.15 и 4.16 ).

Установлена шестая важная позиция коронарного кро- вообращения–систолажелудочковсердцавызываетрасши- рение венозных коронарных сосудов и их мощное высасывание из миокарда венозной крови в поверхностные венозные сосуды.

166

Теперь представим основные положения механики коронарного кровообращения:

1.Поток крови в коронарные артерии поступает постоянно под различным диастолическим или систолическим давлении из аорты.

2.Стремительный возврат сердца в конечно–диастоли- ческое положение не останавливает кровообращение, а осуществляет мощное опорожнение крупных сосудов в миокард (артериальная кровь) и правое предсердие (венозная кровь).

3.Систола желудочков сердца вызывает расширение коронарных сосудов и их мощное наполнение как артериальных, так и венозных.

4.Во время систолы артериальная кровь мощно поступает в коронарные сосуды под двойным градиентом (например, 120+(–100)=220 мм рт. ст.): давлением в аорте ≈120 мм рт. ст. и отрицательным в перикардиальной полости ≈ –100

ммрт. ст. (всасывание).

5.Сокращениемиокардавфазесистолысердцаспособствует перемещению артериальной крови внутри его по капиллярной системе в венозную!

6.Систола желудочков сердца вызывает расширение венозныхкоронарныхсосудовиихмощноевысасываниеизмиокарда венозной крови в поверхностные венозные сосуды.

На основании описанных результатов исследований нам представляется, что необходимо пересмотреть даже ту схему кругов кровообращения, которая была представлена в начале этой главы.

Даже при упрощенной схеме кровообращения отмечать главные опорные вехи необходимо. Поэтому в схеме легочного круга отмечены легкие и важный распределительный элемент кровообращения периферического и коронарного – луковица аорты (рис. 4.17).

167

Рис. 4.17. Круги кровообращения, миокард – 5 камерная система сердца, – обеспечивает движение крови по кругам кровообращения

4.5. Теория коронарного кровотока

На основании установленных положений можно теперь описать коронарное кровообращение (кровообращение третьего круга).

I ФАЗА – СИСТОЛИЧЕСКАЯ

Принципиальное описание кровотока можно условно начинать с систолы желудочков. Во время систолы желудочков сердца происходит сокращение миокарда (сжатие), в котором происходит в это время активизация обменных процессов из–за тесного контакта элементов крови с окружающей капилляры средой. Во время систолы тканевое давление в миокарде левого желудочка повышается в направлении от эпикарда к эндокарду и в более глубоких слоях превосходит внутрижелудочковое давление крови на протяжении всей систолы сокращающегося миокарда. Это способ-

168

ствует перемещению крови внутри миокарда по капиллярной системе в венозную.

Выдавливание крови миокардом из желудочков сердца освобождаетзначительныйобъем(навеличинусистолического выброса обоих желудочков – 100–150 (!) мл (в покое, поток крови на легкие и аорту) в герметичной системе сердце–пе- рикард и по закону Бойля–Мариотта между эпикардом и перикардом возникает разреженное пространство с отрицательным давлением: в замкнутом пространстве увеличение объемаполостиприводиткпонижениюдавлениявней[26,с.121].

Разреженное пространство перикардиальной полости растягивает артериальные и венозные сосуды, всасывающие кровь из капилляров (вены) и из луковицы аорты (артерии). В свою очередь кровь выдавливается сжимающей силой миокарда в вены (закон пары сил [26, с. 27–28]) и из луковицы аорты (коронарные артерии) под высоким систолическим давлением из синусов Вальсальвы: «Какое–то количество крови поступает во время систолы в коронарные артерии, а это означает, что отверстия коронарных артерий в это время не закрыты створками аортального клапана» [13, с. 277].

Во время систолы желудочков происходит растяжение предсердий, в которых возникает разреженное пространство, присасывающее через венозный синус кровь в правое предсердие из коронарных вен, способствуя систолическому перемещению венозного кровотока (присасывающая функция сердца во время систолы) [21, с. 47]. Таким образом, возникает обоюдное всасывание венозной крови в венозные сосуды и в предсердия через венозный синус.

Все эти сложные и четко взаимодействующие процессы, обеспечивающие максимальное наполнение сосудов сердца кровью во время систолической фазы сердца, длятся около 0,3 с и хорошо определяются на электрокардиограмме (ЭКГ) систолическим комплексом зубцов QRST или по формулам В.Л. Карпмана [14].

169

II ФАЗА – ДИАСТОЛИЧЕСКАЯ

Возврат сердца в исходное состояние (диастола) длится около 0,2 с на протяжении зубца U ЭКГ [12]. В этой фазе миокард расслаблен и растягивается отрицательным давлением в перикардиальной полости и упруго эластичной силой растянутых предсердий, всасывая артериальную кровь из коронарных артерий, которые в это время продолжают пополняться из луковицы аорты, но уже под пониженным по сравнению с систолой диастолическим давлением (снова действует закон пары сил). Кровь под действием этих сил заполняет русло венул, капилляры более свободно пропускают кровоток. Отрицательное давление в перикардиальной полости, расширяющее венозные сосуды, способствует активному всасыванию венозной крови из капилляров.

III ФАЗА – КОНЕЧНО-ДИАСТОЛИЧЕСКАЯ

Эта фаза оригинальная, очень короткая и динамичная. Длительность ее – мгновение, но эффективность высокая. По существу это удар – «верхушечный толчок». Это явление обусловлено остановкой стенок желудочков сердца в конечном диастолическом положении, толчком в стенки перикарда, ограничивающим растяжение желудочков под воздействием отрицательного давления в перикардиальной полости.

Чем сильнее сокращение, тем стремительней возврат, тем сильнее сердечный конечно–диастолический толчок (удар). Даже единицы измерения сердечного пульса обозначают как частоту «ударов» в минуту. Стенки перикарда на этом этапе играют роль «тормоза» – препятствия для остановки стенок желудочков сердца. Небольшое скользящее движение сердца в сторону своей верхушки при ударе снижает ударную нагрузку, а трение, возникающее при соприкосновенииэпикардасперикардом,уменьшаетсязасчет смазывающей серозной жидкости.

170