Возбудимость – это способность сердца отвечать на различные внешние и внутренние раздражения переходом из состояния покоя к состоянию активной деятельности (к сокращению). Возбуждение связано с появлением в возбужденном участке отрицательного электрического потенциала – потенциала действия, который распространяется по сердечной мышце, начиная предсердиями и заканчивая основаниями желудочков. Таким образом, передача возбуждения по сердечной мышце обеспечивается таким свойством, как проводимость. Проводимость наблюдается и при передачи возбуждения от одного узла автоматизма к другому, и к третьему.

Возбудимость сердечной мышцы может изменяться. Если очередное возбуждение застаёт сердечную мышцу в момент сокращения (систолы), то на него сердце не отвечает - это фаза абсолютной рефрактерности (состояние полной невозбудимости). С началом расслабления возбудимость сердца начинает восстанавливаться и наступает фаза относительной рефрактерности. Поступление в этот момент интенсивного стимула вызывает внеочередное сокращение сердца – экстрасистолу. После фазы относительной рефрактерности наступает фаза повышенной возбудимости. Это означает, что в этот момент сокращение сердца могут вызвать даже очень слабые импульсы. Период этот непродолжителен и вскоре наступает восстановление нормального уровня возбудимости.

Возбуждение сердечной мышцы вызывает её сокращение, т.е. увеличение её напряжения или укорочение длины мышечного волокна. Таким образом, сократимость сердца – это способность сердечной мышцы сократиться в ответ на возбуждение

§ 4. Динамика сокращений сердца, фазы сердечного цикла

Безостановочное движение крови по сосудам происходит в результате ритмических сокращений сердца, которые чередуются с его расслаблениями.

Сокращение сердечной мышцы называет систолой, а расслабление – диастолой.

Время, за которое происходит систола предсердий, систола желудочков и общая пауза – называется сердечным циклом.

Во время общей паузы - правое предсердие наполняется кровью из верхней и нижней полой вены, а левое предсердие наполняется кровью из четырех легочных вен. В это время открыты створчатые клапаны и кровь из предсердий течет в желудочки. Полулунные клапаны аорты и легочной артерии - закрыты.

Перед началом систолы желудочков начинается систола предсердий, во время которой происходит некоторое добавочное наполнение желудочков кровью. Однако, это наполнение не играет большой роли, поскольку большая часть наполняющей желудочки крови уже поступила. Сокращение предсердий сменяется диастолой и расслаблением.  

После систолы предсердий начинается систола желудочков. Сокращение желудочков развивается постепенно. Вначале увеличивается напряжение мышечной ткани желудочков, что приводит к увеличению в них давления крови. Для того, чтобы кровь из желудочков не вернулась в предсердия, атриовентрикулярные клапаны закрываются. Полулунные клапаны в это время также закрыты, поскольку давление в желудочках ниже, чем в аорте и легочной артерии. По мере увеличения напряжения мышечной ткани желудочков, увеличивается давление крови в них. Когда величина давления в желудочках превысит давление в аорте и легочной артерии, открываются полулунные клапаны и происходит изгнание крови из желудочков.

После изгнания крови из желудочков наступает их диастола. В опустевших желудочках давление становится ниже, чем в сосудах, и для того чтобы кровь не вернулась в сердце закрываются полулунные клапаны. Расслабление желудочков продолжается, давление в них становится еще ниже, и когда величина давления в желудочках станет меньше величины давления в предсердиях откроются створчатые клапаны.

После того, как открываются створчатые клапаны, наступает общая пауза. Кровь из предсердий начинает наполнять желудочки и всё повторяется вновь.

Электрокардиограмма (ЭКГ)

Электрокардиограмма – это метод графической регистрации биотоков, возникающих в сердце при его деятельности. По данным ЭКГ можно судить об автоматизме, возбудимости и проводимости сердца.

Для регистрации ЭКГ у человека применяют 3 стандартных отведения. При первом отведении – электроды накладывают на правую и левую руку, при втором – правую руку и левую ногу, при третьем – на левую руку и левую ногу. Помимо стандартных отведений применяют отведения от разных точек грудной клетки, а также однополюсные отведения от конечностей.

Типичная ЭКГ человека состоит из зубцов. Их обозначают латинскими буквами: Ρ,Q,R,S,T. Три крупных зубца – Р,R,T – обращены вершиной вверх, два мелких – Q, S – направлены вниз. Промежутки между зубцами называют сегментами, совокупность зубца и сегмента – интервалом.

Зубец Р – отражает возбуждение предсердий.

Комплекс Q,R,S – возбуждение желудочков.

Зубец Т – отражает восстановление нормального потенциала мембраны клеток миокарда, т.е. реполяризацию миокарда.

Интервал P-Q отражает время движения возбуждения от предсердий к желудочкам.

Рис. 8. Электрокардиограмма

Сегмент S-T – соответствует периоду угасания возбуждения желудочков и началу реполяризации.

Интервал Т-Р отражает состояние покоя всей сердечной мышцы (диастола сердца), рисунок 8.

Интервал R-R – отражает длительность сердечного цикла и зависит от частоты сердечных сокращений. При брадикардии он удлинен, при тахикардии – укорочен.

§ 6. Систолический и минутный объемы крови

Основной физиологической функцией сердца является нагнетание крови в сосудистую систему. Количество крови, выбрасываемой желудочком сердца в минуту, является одним из важнейших показателей функционального состояния сердца и называется минутным объемом крови (МОК). Он одинаков для правого и левого желудочков. В состоянии покоя МОК равен в среднем 4,5-5,0 л.

 Левый и правый желудочки при каждом сокращении сердца изгоняют в аорту и легочную артерию около 70-75 мл крови. В состоянии покоя этот объем одинаков как для левого, так и для правого желудочков и называется систолическим объемом крови (СО) или ударным объемом. Его величину можно определить, разделив МОК на число сердечных сокращений в минуту:

СО = .

Величина систолического объема зависит от возраста, пола, уровня физического развития, степени тренированности и положении тела. При ритме сердечных сокращений, равных 70-75 в минуту систолический объем равен 65-70 мл крови. Эта величина непостоянна, поскольку МОК увеличивается при мышечной работе и может достигать 20-30 л. У тренированных людей это увеличение происходит в результате увеличения систолического объема сердца, а у нетренированных – за счет частоты сердечных сокращений.

Систолический объем возрастает во время мышечной работы. У спортсменов он может увеличиться до 170-190 мл, а у не спортсменов систолический объем редко превышает 100-120 мл.  

Минутный объем крови можно вычислить путем умножения СОК на частоту сердечных сокращений (пульс):

МОК = СО х ЧСС.